201035. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid előállítására és tisztítására
HU 201035 B így kerülhető ki legjobban a 6-metil-3,4-dihidro-1.2.3- oxatiazin-4-on-2,2-dioxid esetleges termikus bomlása. Desztillátumként tiszta alakban nyerjük vissza a gyűrűzárási reakcióhoz felhasznált inert szerves oldószert. 5 A desztilláció után visszamaradó kénsavas fázis az összes 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot, de emellett az összes melléktermékeket és szennyezéseket is tartalmazza. Ha a szerves oldószer ledesztillálása magasabb hőmérsékleten 10 történt, akkor a kénsavas fázis is magasabb hőmérsékleten marad vissza. A lehűlés közben azután a 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid meglepően nagy tisztaságban — különösen szerves szennyezésektől mentesen — válik ki kristályos 15 alakban. Ha a szerves oldószert alacsonyabb hőmérsékleten desztilláltuk le, akkor a visszamaradt kénsavas fázist már nem lehet nagyon lehűteni a teljes megdermedésig. Ebben az esetben célszerű lehet, ha a 20 kénsavas fázist lehetőleg csökkentett nyomáson részlegesen bepároljuk, amikoris a 6-metil-3,4-dihidro- l,2,3-oxaíiazin-4- on-2,2-dioxid kristályos alakban kiválik. Ha már a györűzárási reakció végén és/vagy a 25 szerves oldószer ledesztillálása során csapadék képződik, akkor célszerű lehet ezt a csapadékot a kénsavas fázis melegítése és adott esetben további kénsav hozzáadása útján is oldatba vinni és az így kapott oldat lehűtése útján a terméket kikristályo- 30 sítani. A kapott kristályokat leszűrjük és a szfirőlepényt a kénsavas anyalúg kiszorítása céljából előnyösen friss, célszerűen körülbelül 20-30 t%-os kénsavval mossuk, majd alaposan leszívatjuk. így a szűrőle- 35 pényt csekély (vizes kénsavból álló) visszamaradó nedvességgel, de szerves melléktermékektől mentes, vagy legalábbis gyakorlatilag mentes alakban kapjuk. Ha még ettől a visszamaradt csekély kénsavtól is mentes terméket kívánunk kapni, akkor a 40 kristályos terméket még egyszer átkristályosítjuk. Ha azonban nem tiszta 6-metil-3,4-dihidro-1.2.3- oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot, hanem ennek nem-toxikus sóit, különösen a káliumsót kívánjuk előállítani, akkor a még kevés vizes kénsavból álló 45 visszamaradó nedvességet tartalmazó kristályos 6- metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot semlegesítés útján közvetlenül a megfelelő sóvá alakítjuk át. A semlegesítés elvileg ugyanolyan módon történik, mint ez a 85.102.885.2. sz. közzétett euró- 50 pai szabadalmi bejelentés leírásában ismertetve volt. Ebből a célból a semlegesítendő terméket vízben vagy valamely szerves oldószerben, például valamely alkoholban, ketonban, észterben vagy éterben— előnyösen azonban csak vízben — oldjuk és 55 az oldatot a megfelelő bázissal, különösen valamely kálium-bázissal, mint például kálium-hidroxiddal, kálium-hidrogén-karbonáttal, kálium-karbonáttal vagy valamely kálium-alkoholáttal semlegesítjük. A semlegesítési művelet egyik előnyös kiviteli 60 módja szerint a 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazon-4-on-2,2-dioxidot körülbelül ugyanolyan mennyiségű vízben, körülbelül 0 °C és 100 °C közötti, előnyösen körülbelül 20 °Cés 80 °C közötti hőmérsékleten oldjuk és körülbelül 45-50 t%-os káli- 65 9 um-hidroxiddal semlegesítjük. A semlegesítés után a képződött káliumsó vizes szuszpenzióját lehűtjük és szűrjük. A káliumsó viszonylag jó vízoldhatóságára való tekintettel ajánlatos a szuszpenziót körülbelül 0-10 °C-ra lehűteni. A még át nem kristályosított 6-metil-3,4-dihidro-l,23-oxatiazin-4- on-2^-dioxid még csekély mennyiségű kénsavból álló visszamaradó nedvességet tartalmaz, ezért a kálium-bázissal történő semlegesítéskor a kívánt káliumsó mellett csekély mennyiségű kálium-szulfát is keletkezik. A kálium-szulfát jó vízoldhatósága folytán azonban a kálium-szulfát gyakorlatilag teljes mennyisége a semlegesítési anyalúgban marad. A 6-metil-3,4-dihidro-l,23-oxatiazin-4-on-2,2- dioxid káliumsóját (aceszulfam-K) a szárítás után 99,5%-ot meghaladó tisztaságban kapjuk. A többi rész gyakorlatilag kizárólag kálium-szulfátból áll. A semlegesítés leírt kiviteli módja esetén az aceszulfam-K hozama körülbelül 80-90% (a kiindulási 6-metil-3,4-dihidro-l,23-oxatiazin-4-on-2^-dioxi dra számítva). A semlegesítési anyalúgban visszamaradó aceszulfam-K mennyisége megfelel az anyag vízben való oldhatóságának. Az elkülönítési hozam növelhető, ha a 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3- oxatiazin-4-on-2,2-dioxid oldására kevesebb vizet alkalmazunk; ebben az esetben azonban az aceszulfam-K kapott szuszpenziója sűrűbb lesz. Ha még ennél is kisebb kálium-szulfát-tartalmú aceszulfam-K terméket kívánunk előállítani, akkor a fenti módon kapott kristályos terméket vízből még egyszer átkristályosíthatjuk. íly módon gyakorlatilag 100%-os tisztaságban kapjuk a kívánt terméket. Az átkristályosítási anyalúgot visszavihetjük az előállítási folyamatba a 6-metU-3,4-dihidro-1,23- oxatiazin-4-on-23-dioxid oldására, Így tehát az átkristályosítás nem jár hozamveszteséggel. esetben oly módon, hogy a 6-metil-3,4-dihidrol,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidnak a kénsavas fázisból történő kiszűrése után a kénsavas anyalúgban oldva maradt terméket valamely vízzel nem elegyedő szerves oldószerrel — lehetőleg ugyanazzal az oldószerrel, amellyel a gyűrűzárási reakciót is lefolytattuk — extraháljuk és az így kapott termékrészt az oldószer ledesztillálása előtti nyers reakciótermékkel egyesítjük. A semlegesítési anyalúg bepárlása is tekintetbe jöhet a hozam további optimalizálása céljából. A találmány szerinti gyűrűzárási műveletből és ezt követő termék-kinyerésből álló eljárás hozama ugyanolyan nagyságrendű, mint a három korábban említett szabadalmi bejelentésben leírt eljárásoké; a találmány szerinti eljárással azonban már a vizes kénsavas fázisból történő közvetlen kristályosítás útján is számottevően nagyobb tisztaságba0 kapjuk a 6-metil-3,4-dihidro-l,23-oxatiazm-4-on-2£-dioxid terméket. Az így közvetlen nyers termék alakjában kikristályosított vegyület tisztasága kívánt esetben még jobban fokozható oly módon, hogy a nyers 6-metil-3,4-dihidro-l,23-oxatiazin-4-on-2^-dioxidot vizes kénsavból—előnyösen 20-90%-os, különösen 50- 85%-os kénsavból — átkristályosítjuk. A nyers 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin-4- on-2,2-dioxidban esetleg jelenlevő szervetlen és 6
