197889. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid és alkálifém vagy trialkil-ammóniumsói előállítására
A találmány tárgya új eljárás az (I) képlett! 6-metil-3,4-dihidro- l,2,3-oxatiazin-4-on-2,2- -dioxid és alkálifémsói, valamint trialkil-ammóniumsói előállítására. 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 sói **- például a nátrium- és káliumsó — részben erősen édes ízűek, így mesterséges édesítőszerként használhatók az élelmiszeriparban; ezen a téren küjöpösén„aceszulfam-K" vagy csak „aceszÜlfam" néyert'ismert káliumsónak van számottevő jelentősége. A 6-tnétíJ'-3V4-difiidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid és nem-toxikus sói előállítására már több különböző eljárás vált ismeretessé, vő. 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 klórvagy fluoratomot tartalmazó X-S02-NCO általános képletü vegyületből indul ki. A klórvagy fluor-szulfonil-izocianátot monometil-acetilénnel, acetonnal, acetecetsavval, acetecetsav-terc-butilészterrel vagy benzil-propeni 1 -éterrel (rendszerint többlépéses reakcióban) reagáltatva aceto-acetamid-N-szulfonil- klór idd á, illetőleg -fluoriddá alakítják, amely azután bázisok, például metanolos kálium-hidroxid-oldat hatására ciklizálódik,és így a 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-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-szulfonil-izocianát részleges hidrolízise útján keletkező, H2N-S02-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 reagáltatják 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- -dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot és ennek nem-toxikus sóit ( az amido-szuifonsav-halogenid kiindulási vegyületre számítva körülbelül 85%-ig menő termelési hányadokkal), a viszonylag nehezen hozzáférhető klór-, illetőleg fluor-szulfonil-izocianát kiindulási anya1 gok szükségessége miatt ezek az eljárások — különösen az ipari célokra történő alkalmazás szempontjából — még tökéletesítésre szorulnak. A klór- vagy fluor-szulfonil-izocianát előállításához ugyanis részben viszonylag körülményesen kezelhető kiindulási anyagok — különösen hidrogén-cianid és hidrogén-fluorid — szükségesek, ami számottevő elővigyázati intézkedéseket és biztonsági rendszabályokat igényel. A klór- vagy fluor-szulfonil-izocianát előállítása az alábbi reakciókon alapul: HCN+C12-------► C1CN+HC1 ClCN-t-S03------>■ C1-S02-NC0 CL—S02-NC0-|-HF------► F-S02-NC0+HC1 Ezért javasolták már többek között olyan eljárást a 6-metil-3,4-dihidro-l,2,3-oxatiazin -4-on-2,2-dioxid és nem-toxikus sói előállítására, amelynek során az aceto-acetamidot kén-trioxid legalább körülbelül kétszeres moláris mennyiségével reagáltatnak, adott esetben a reakció szempontjából közömbös szervet len vagy szerves oldószerben, és adott esetben a savalakban képződött 6-metil-3,4- -dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxidot valamely bázissal semlegesítik (34 10 440 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi bejelentés). Ez a reakció valószínűleg oly módon megy végbe, hogy először 1 mól aceto-acetamidból és 1 mól kén-trioxidból aceto-acetamid-N-szulfonsav keletkezik, majd ez egy további mól kén-trioxiddai 6-metil-3,4-dihidro-l ,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxiddá ciklizálódik, amint ezt a (C) reakcióvázlat szemlélteti. Ha a fenti eljárás során a terméket só alakjában kívánják előállítani, akkor a 6-metil- 3,4- dihidro- 1,2,3- oxatiazin- 4- on-2,2-dioxid még például kálium-hidroxiddal semlegesíthető, a (D) reakcióvázlat szerint. A fenti eljárással az aceto-acetamidra számítva körülbelül 30% és 90% közötti termelési hányadok érhetők el. Ha az aceto-acetamidot kén-trioxid helyett szulfuril-kloriddal (S02CI2) reagáltatják, akkor az aceto-acetamid klórozása következik be, amely egészen az a,a-diklórozott CH3-CO-CC12-C0NH2 termékig vezet, amely azután bázisokkal az (E) reakcióvázlat szerint hasítható [vö.: 73—39431 sz. közzétett japán szabadalmi bejelentés, referátum: Chem. Abstr. 79, 65826a (1973)]. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a szjlfuril-fluorid vagy szulfonil-klorid-fluorid aceto-acetamiddal és bázisokkal egészen más módon reagál, ugyanis termékként 6-metil-3 4-dihidro-1,2,3-oxatia.zin-4-on-2,2-dioxid, illetőleg ennek a megfelelő sója keletkezik. A találmány tehát olyan eljárás 6-metil-3 4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-on-2,2-dioxid és nemtoxikus sói aceto-acetamidból és valamely S-O-vegyületből kiinduló előállítására, amelynek során az aceto-acetamidot valamely (II) álialános képletű S-O-vegyülettel — ebben a képletben 2 197889 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
