172609. lajstromszámú szabadalom • Eljárás új tiofénszacharinok előállítására
3 172609 4 fénszacharinná ciklizálunk. Kondenzálószerként alkáli- és alkáliföldfémhidrideket, alkáliamidokat vagy alkálifémeket is használhatunk. Oldószerként például vízmentes iners oldószert, így dimetilformamidot, dimetilszulfoxidot, trisz-dimetilamino-foszforsavamidot, nitrometánt, piridint, alifás és aromás szénhidrogéneket, elsősorban kevés szénatomos alifás alkoholokat használhatunk. A (B) reakció szerint a szulfamoil-tiofénkarbonsavésztert ciklizáljuk. A gyűrűzárást célszerűen úgy hajtjuk végre, hogy a kevés szénatomos alkohollal, például 1—4 szénatomos alkohollal alkotott IX általános képletű észtert, azaz 3-szulfamoil-tiofén-4-karbonsavésztert, 2-szulfamoil-tiofén-3-karbonsavésztert és 3-szulfamoiltiofén-2-karbonsavésztert például alkálifémhidroxiddal, alkálifém- vagy alkáliföldfémalkoholáttal, alkálifém- vagy alkáliföldfémhidriddel, alkálifémamiddal vagy alkálifémmel vízmentes alkálifém- vagy alkáliföldfémsójává átalakítjuk, vagy kvaterner ammóniumhidroxiddal, például tetrametilammóniumhidroxiddal vízmentes tetraalkilammóniumsóvá alakítjuk át, és ezt vízmentes oldószerben, például dimetilformamidban, dimetilszulfoxidban, nitrometánban, piridinben, alifás és aromás szénhidrogénben, különösen előnyösen kevés szénatomos alifás alkoholban 50 C° és a reakciókeverék forráspontja között melegítjük. A (C) reakció szerint egy IX általános képletű vegyületet, amelynek képletében Rj hidrogénatomot vagy tercier alkilcsoportot és R hidrogénatomot vagy kevés szénatomos alkilcsoportot jelent, úgy ciklizálunk, hogy oldószer nélkül, adott esetben szilárd katalizátor, például fémoxid, amilyen a tórium(IV)oxid vagy alumíniumoxid, ásványi só, például szulfidok, tercier vagy szekunder kalciumfoszfát, alumíniumfoszfát, bórfoszfát, savas ioncserélő vagy egy fém jelenlétében melegítjük, és a keletkezett tiofénszacharint szublimátként kapjuk, vagy iners, magasabb forráspontú oldószerben, például toluolban, xilolban, dimetilszulfonban vagy magas forráspontű benzinfrakcióban Lewis-sav, például foszforpentoxid, alumíniumklorid vagy sav, például kénsav, polifoszforsav, arilszulfonsavak vagy szulfonált ioncserélők vagy foszforpentaklorid jelenlétében melegítjük, előnyösen visszafolyatás közben forraljuk. Rendkívül előnyösnek bizonyult a polifoszforsavval melegítés közben végzett ciklizálás. Hasonló eredményeket kapunk, ha szulfamoil-tiofénkarbonsavakat például tionilkloriddal melegítünk, amely lehetővé teszi a karbonsavnak savhalogeniddé történő átalakulását. IX általános képletű vegyületként adott esetben a szulfamoil-nitrogénatomon szubsztituált tiofénkarbonsavak is számításba jöhetnek. Például tiofén-3-szulfonsav-kloridot N-terc-butiltiof én-3-szulfonamiddá alakíthatunk át, amelyből n-butillítiummal reagáhatva a 3-(N-terc-butilszulfamoiI)-tiofén-2-karbonsavat állíthatjuk elő. Ezt a tiofénkarbonsavat a fent leírt módon ciklizáihatjuk. Az V, VI, VII, VIII és IX általános képletű közbülső vegyületek, valamint a 4-klórtiofén-3-karbonsav új vegyületek, különösen a X képletű klórszulfoniltiofén-karbonsavkloridőt kell kiemelni. A megfelelő bromidok analóg módon állíthatók elő, és a korábban ismertetett reakcióhoz szintén felhasználhatók. Jelentősek az 1-4 szénatomos alkoholokkal alkotott klórszulfoniltiofénkarbonsavészterek is, amelyek rendkívül előnyös kiindulási anyagok az új tiofénszacharinok előállításához. Az I, II és III képletű tiofénszacharinok savas vegyületek, és magukban vagy különösen nem-toxikus sóik alakjában édesítőszerként alkalmazhatók. A sókat ismert módon alkalmas szerves vagy szervetlen bázissal reagáhatva állíthatjuk elő, előnyös alkálifémhidroxidok, például nátriumhidroxid, káliumhidroxid vagy alkáliföldfémhidroxidok, például kalciumhidroxid használata. Az új tiofénszacharinok közül legédesebb a 2,3-dihidro-3-oxo-tieno[3,4-d]izotiazol-l,l-dioxid, körülbelül 1000-szer édesebb, mint a nádcukor és 2-szer édesebb, mint a szacharin. A II és III képletű izomerek valamivel kevésbé édesek, mint a szacharin - a II képletű vegyület 250-szer, a III képletű vegyület 350-szer édesebb, mint a nádcukor —, de mindhárom izomer nagyszámú szakember megítélése szerint ízben a szacharint felülmúlja, elsősorban a keserű mellékíz teljes mértékben hiányzik, és az íz minősége tekintetében csak a világszerte elterjedt ciklamát édesítőszerrel hasonlítható össze, de édessége ezt többszörösen felülmúlja. A találmány szerint előállított vegyületek nem-toxikusak. Ezért a vegyületeket elsősorban mesterséges édesítőszerként használhatjuk, például ételek és itatok édeskésére, valamint gyógyszerek ízének javítására. Nagy édesítő hatásuk alapján és tápláló hatás hiányában a vegyületek különösen cukorbetegek táplálékának édeskésére, továbbá elhízott vagy bélbeteg személyek táplálására használhatók. A szarvasmarha tenyésztésben takarmánykiegészítőként alkalmazhatók. A következő példák szemléltetik a találmány szerinti eljárást. A hőmérsékleti adatokat Celsius-fokban adjuk meg. 1. példa 2,3-Dihidro-3-oxo-tieno [ 3,4-d jizotiazol-1,1-dioxid 2,14 g 4-szulfamoil-tiofén-3-karbonsav-metilésztert (IX képlet) 10,2 ml n metanolos nátriummetilát-oldatban 18 óra hosszat visszafolyatás közben forralunk. Ezután a metanolt elpárologtatjuk, a maradékot vizes nátriumhidrogénkarbonát-oldatban feloldjuk, a vizes fázist metilénkloriddal kirázzuk, tömény sósavval megsavanykjuk. A 2,3-dihidro-3- -oxo-tieno[3,4-d]izotiazol-l,l-dioxid (I képlet) kiválik. A kristályokat leszívatjuk, és vízből átkristályoskjuk. Olvadáspontja 258® (200°-tói szublimál). Kkermelés 80%. A kiindulási anyagot a következő módon állítjuk elő: 100 g foszforpentaklorid 250 ml vízmentes széntetraktoriddal készült forró oldatához 2 óra alatt hozzácsepegtetjük 25 g 3-ketotiofán-4-karbonsav-metilészter kevés vízmentes széntetrakloriddal ké5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
