201035. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid előállítására és tisztítására
HU 201035 B A találmány tárgya új eljárás az (I) képletű 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid előállítására és tisztítására. A 6-metil-3,4-dihidro-l,2(3-oxatiazin-4-on-2,2- dioxid a nitrogénatomjához kapcsolódó savas jellegű hidrogénatom folytán bázisokkal sókat tud képezni. E vegyület nem-toxikus sói — például a nátrium-, kálium- és kalciumsó—részben erősen édes ízűek, így mesterséges édesítőszerként használhatók az élelmiszeriparban; ezen a téren különösen az „aceszulfam-K vagy csak „aceszulfam néven ismert káliumsónak van számottevő jelentősége. A 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2- dioxid és nem-toxikus sói előállítására már több különböző eljárás vált ismeretessé, vö. például: Angewandte Chemie 85 (22), 965-973 (1973) és a megfelelő International Edition 12 (11), 869-876 (1973). Gyakorlatilag valamennyi ismert eljárás klór- vagy fluor-szulfonil-izocianátból, vagyis az X helyén klór- vagy fluoratomot tartalmazó X-SO2- NCO általános képletű vegyületből indul ki. A klórvagy fluor-szulfonil-izocianátot monometil-acetilénnel, acetonnal, acetecetsawal, acetecetsav-tercbutilészterrel vagy benzil-propenil-éterrel (rendszerint többlépéses reakcióban) reagáltatva acetoacetamid-N-szulfonil-kloriddá, illetőleg -fluoriddá alakítják, amely azután bázisok, például metanolos kálium-hidroxid-oldat hatására ciklizálódik és így a 6-metil-3,4-dihidro-í,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid megfelelő sójához jutnak. Ezekből a sókból kívánt esetben a szokásos módon (savakkal) kapják a szabad oxatiazinont. Egy másik, az oxatiazinon szintézisének köztitermékét képező aceto-acetamid-N-szulfonil-fluorid előállítására ismert eljárás szerint a fluor-szulfonilizocianát részleges hidrolízise útján keletkező, N2H-SO2-F képletű amido-szulfonil-fluoridból indulnak ki (24.53.063. sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat). Az amido-szulfonsav fluoridját a reakció szempontjából közömbös szerves oldószerben, valamely amin jelenlétében a diketén aceto-acetilezőszer körülbelül ekvimolekuláris mennyiségével reagáltatjuk körülbelül -30 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten; ez a reakció (aminként trietil-amin alkalmazása esetén) a csatolt rajz szerinti (A) reakcióvázlat szerint megy végbe. Az így kapott aceto-acetamid-N-szulfonil-fluoridot azután a szokásos módon valamely bázissal, például metanolos kálium-hidroxid-oldattal ciklizálják az „aceszulfam édesítőszerré, a (B) reakcióvázlat szerint. Bár az ismert eljárások részben igen kielégítő hozamokkal szolgáltatják a 6-metil-3,4-dihirol,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot és ennek nem-toxikus sóit (az amido-szulfonsavhalogenid kiindulási vegyületre számítva körülbelül 85%-ig menő termelési hányadokkal), a viszonylag nehezen hozzáférhető klór-, illetőleg fluor-szulfonil-izocianát kiindulási anyagok szükségessége miatt ezek az eljárások — különösen az ipari célokra történő alkalmazás szempontjából — még tökéletesítésre szorulnak. A klór- vagy fluor-szulfonil-izocianát előállításához ugyanis részben igen körülményes kezelést igénylő kiindulási anyagok (hidrogén-cianid, klór, kén-trioxid és hidrogén-fluorid) szükségesek, 1 ami számottevő elővigyázati intézkedéseket és biztonsági rendszabályokat igényel. A klór- vagy fluorszulfonil-izocianát előállítása az alábbi reakciókon alapul: HCN + Cl2— C1CN + HQ OCN + SO3- CI-SO2-NCO CI-SO2-NCO + HM - F-SO2-NCO + HC1 Az amido-szulfonil-fluoridnak az említett 2453063. sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat szerinti eljárásban esetleg a lényegesen könnyebb (például ammóniából és kén-trioxidból) előállítható H2N-SO3H amido-szulfonsavval, illetőleg ennek sóival való helyettesítése alig látszott célravezetőnek, minthogy a nátrium-amidoszulfonát (H2N-SOj-Na) diketénnel vizes-alkalikus oldatban lefolytatott reakciója egyáltalán semmilyen tiszta állapotban elkülöníthető reakciótermékhez nem vezet. Az ebben a reakcióban valószínűleg legalább a melléktermékként képződő 1:1 arányú addukt is csak 4-nitro-fenil-diazónium-kloriddal a csatolt rajz szerint (C) reakcióvázlatban szemléltetett módon képezett kapcsolási termékké alakítva nyerhető ki, halványsárga színezék alakjában, vö.: Berichte 5& 551-580 (1950), különösen az 555. oldalon, a kísérletek leírása előtti utolsó bekezdés és az 558. oldal utolsó bekezdése. Az aceto-acetamid-N-szulfonsav képződését egyébként is csak a 6-metil-3,4-dihidro-l,23-oxatiazin-4-on-2^2-dioxid vizes oldatban történő forralása során bekövetkező bomlásának köztitermékeként tételezték fel, a csatolt rajz szerinti (D) reakcióvázlat értelmében (vö. a fentebb idézett Angewandte Chemie 1973. évi közleményt). Minthogy tehát a 6-metil-3,4-dihidro- 1,23-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid és a nem-toxikus sóinak az előállítására ismert eljárások a viszonylag nehezen hozzáférhető, illetőleg kezelhető kiindulási anyagok szükségessége miatt az ipari méretű kivitelezés szempontjából nem kielégítőek, továbbra is fennállt az ismert eljárások megfelelő tökéletesítésének vagy jobb új előállítási eljárás kidolgozásának a feladata. Ennek a feladatnak a megoldására javasolták már az idézett 24.53.063. sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat szerinti eljárás olyan módosítását, amely szerint az amido-szulfofluoridot az amido-szulfonsav valamely sójával helyettesítik és a kapott aceto-acetilezési terméket azután kén-trioxiddal gyűrűzárásnak vetik alá — ezt a módosított eljárást a 34.10.439.9. sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi bejelentés 1984. 03.22-i elsőbbségét igénylő 85.102.885.2. sz. európai szabadalmi bejelentés (közzétéve 0155634. sz. alatt) leírása ismerteti. A legutóbb idézett szabadalmi bejelentés olyan eljárásra vonatkozik a 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3- oxatiazin-4-on-2^-dioxid és nem-toxikus sói előállítására, amelynek során a) egy amido-szulfonsav-származékot a reakció szempontjából közömbös szerves oldószerben, adott esetben valamely amin- vagy foszfin-katalizátor jelenlétében, valamely aceto-acetilezőszer legalább mintegy ekvimolekuláris mennyiségével rea-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
