專利名稱：一種乙酰磺胺酸鉀的合成工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及化學合成技術領域，具體涉及一種乙酰磺胺酸鉀的合成工藝。
背景技術：
乙酰磺胺酸鉀的化學名是6-甲基_1，2，3-氧惡嗪-4-(3H)_酮_2，2_ 二氧化鉀，英文名是3， 4_Dihydro_6_methyl_l， 2， 3_oxathiazin_4_one 2，2-dioxide potassiumsalt。其結構式為
<formula>formula see original document page 3</formula> 乙酰磺胺酸鉀是 一 種高倍甜味齊U，化學名稱為6-甲基_1，2，3-氧惡嗪-4- (3H)-酮-2， 2- 二氧鉀鹽， 一般叫AK糖，俗稱安賽蜜，是第四代合成甜味劑。1967年德國博士 Karl Clauss在做丁炔與氟磺酰異腈酯反應實驗時發現產品有甜味，隨后他追查甜味的來源，最后發現了 AK糖，現在AK糖已經廣泛地應用于食品飲料、醫療保健等各行業。傳統的生產工藝大致可分為 1.氨基磺酸氟法以氨基磺酰氟為原料與雙乙烯酮在低溫條件下反應生成乙酰乙酰胺基磺酰氟，然后在堿或酸催化條件下關環制備AK糖。 2.以氨基磺酸三氧化硫法以氨基磺酸為原料在NEt3存在的條件下，與雙乙烯酮
反應生成乙酰乙酰胺基磺酸三乙胺鹽，然后在低溫條件下用S03關環制備AK糖。 由于氨基磺酸氟成本很高，工藝1與工藝2相比不具成本優勢；現在，國內外許多
生產AK糖的廠家都采用工藝2作生產工藝，但雙乙烯酮活性高生成乙酰乙酰胺基磺酸三乙
胺鹽的反應中有較多副產物生成，且乙酰乙酰胺基磺酸三乙胺鹽的得率不理想，導致最終
AK糖的收率較低，另外，在反應中會有有機雜質5-氯AK糖生成，難以除去，降低了產品的品質。 在乙酰磺胺酸鉀合成工藝開發的過程中，研究人員曾想以乙酰乙酰胺為原料合成生產AK糖，但由于當時醋酸工業發展水平的限制，乙酰乙酰胺并不能大規模生成應用于化工行業而未實現。近幾年工業水平的高速發展，國內已有許多企業大規模生產乙酰乙酰胺且成本也有了大大的降低，可以用乙酰乙酰胺合成AK糖并實現工業化。
發明內容
本發明的目的在于提供一種以乙酰乙酰胺為原料合成乙酰磺胺酸鉀(AK糖)的工藝，該工藝具有工藝簡單，流程短，成本低，產品質量好等特點。
本發明的目的通過以下技術方案予以實現 —種乙酰磺胺酸鉀的合成工藝，其特征在于，以乙酰乙酰胺為原料，采用惰性有機
溶劑作為溶劑，在is -s(rc低溫條件下，加入催化劑和環化試劑發生關環反應，待反應結
束后將溫度控制在-15 6(TC范圍內加水水解，水解完全后將反應液靜置分層，水層用惰 性有機溶劑萃取，去掉水相，合并有機相，然后向有機相加水洗滌，去掉水相，再向有機相中 加堿中和，靜置分層，有機相回收，水相減壓濃縮得到乙酰磺胺酸鉀粗品，最后經過活性碳 脫色及重結晶提純工藝得到乙酰磺胺酸鉀純品。 所述惰性有機溶劑為脂肪烴類、氯代脂肪烴類、醚類或酰胺類有機溶劑，優選氯代 脂肪烴類有機溶劑，如二氯甲烷、氯仿或二氯乙烷。 所述催化劑為三乙胺、吡啶或4-N， N- 二甲胺基吡啶，優選4-N， N- 二甲胺基吡啶。 所述環化試劑為SOy氯磺酸或二氯亞砜，優選氯磺酸。所述關環反應的溫度為15 -5(TC，控制在-15 -3(TC最佳。 所述關環反應的時間為0. 5 6小時，控制在0. 5 3小時最佳。 所述關環反應所使用的環化試劑的摩爾用量為乙酰乙酰胺的1 10倍，優選2 4倍。 所述水解過程水的摩爾用量為環化試劑的1 10倍，優選1 3倍。
所述堿為碳酸鉀或氫氧化鉀。 所述萃取過程惰性有機溶劑用量為水相體積的80% 120% 。 所述脫色活性碳用量為乙酰磺胺酸鉀粗品質量的0. 2% 0. 8% 。 本發明提供的乙酰磺胺酸鉀的合成工藝以乙酰乙酰胺為原料，具有工藝簡單，流
程短，成本低，產品質量好等特點。
具體實施例方式
以下實施例僅用于闡述本發明，而本發明的保護范圍并非僅僅局限于以下實施 例。所述技術領域的普通技術人員依據以上本發明公開的內容和各參數所取范圍，均可實 現本發明的目的。
實施例1 取5. Og (50mmo1)乙酰乙酰胺，加入50ml氯仿及50mg4-N， N- 二甲胺基吡啶(DMAP) 劇烈攪拌，用冰鹽浴降溫，并將溫度控制在-30 -25°C ，緩慢加入10ml氯磺酸與10ml氯仿 的溶液，加完后保持低溫攪拌反應1. 0小時，將溫度升高至-l(TC慢慢加入8ml水，然后攪 拌45分鐘，靜置分層，向水層加入20ml氯仿萃取，去掉水相，合并有機相并加入50ml水，用 10%的氫氧化鉀中和至pH = 7. 5，靜置分層，回收溶劑氯仿，減壓旋干水得到粗品乙酰磺胺 酸鉀粗品7. 2g，用適量水溶解加熱至微沸，加入50mg活性碳回流10分鐘，熱過濾重結晶得 到6. 5g產品，收率64.5%。
實施例2 取5. 0g(50mmo1)乙酰乙酰胺，加入50ml 二氯甲烷及50mg4-N， N- 二甲胺基吡啶 (DMAP)劇烈攪拌，用冰鹽浴降溫，并將溫度控制在-30 -25°C，緩慢加入10ml氯磺酸與 10ml 二氯甲烷的溶液，加完后保持低溫攪拌反應1. 0小時，將溫度升高至-l(TC慢慢加入 8ml水，然后攪拌45分鐘，靜置分層，向水層加入20ml氯仿萃取，去掉水相，合并有機相并加入50ml水，用10X的氫氧化鉀中和至pH二7.5，靜置分層，回收溶劑氯仿，減壓旋干水得到 粗品乙酰磺胺酸鉀粗品7. 3g，用適量水溶解加熱至微沸，加入50mg活性碳回流10分鐘，熱 過濾重結晶得到6. 6g產品，收率65. 1%。
實施例3 取5.0g(50mmo1)乙酰乙酰胺，加入50ml 二氯乙烷50mg4_N， N-二甲胺基吡啶 (DMAP)劇烈攪拌，用冰鹽浴降溫，并將溫度控制在-30 -25°C，緩慢加入10ml氯磺酸與 10ml 二氯乙烷的溶液，加完后保持低溫攪拌反應1. 0小時，將溫度升高至-l(TC慢慢加入 8ml水，然后攪拌45分鐘，靜置分層，向水層加入20ml氯仿萃取，去掉水相，合并有機相并加 入50ml水，用10 %的氫氧化鉀中和至pH = 7. 5，靜置分層，回收溶劑氯仿，減壓旋干水得到 粗品乙酰磺胺酸鉀粗品7. 2g，用適量水溶解加熱至微沸，加入50mg活性碳回流10分鐘，熱 過濾重結晶得到6. 5g產品，收率64. 6% 。
實施例4 取5.0g(50mmo1)乙酰乙酰胺，加入50ml 二氯乙烷50mg4-N， N-二甲胺基吡啶 (DMAP)劇烈攪拌，用冰鹽浴降溫，并將溫度控制在-30 -25°C，緩慢加入10ml氯磺酸與 10ml 二氯乙烷的溶液，加完后保持低溫攪拌反應1. 0小時，將溫度升高至-l(TC慢慢加入 15ml水，然后攪拌45分鐘，靜置分層，向水層加入20ml氯仿萃取，去掉水相，合并有機相并 加入50ml水，用10X的氫氧化鉀中和至pH二7.5，靜置分層，回收溶劑氯仿，減壓旋干水得 到粗品乙酰磺胺酸鉀粗品6. 8g，用適量水溶解加熱至微沸，加入50mg活性碳回流10分鐘， 熱過濾重結晶得到6. 2g產品，收率62. 1%。
實施例5 取5. Og (50mmo1)乙酰乙酰胺，加入50ml氯仿及60mg吡啶劇烈攪拌，用冰鹽浴降 溫，并將溫度控制在-25 _151:，緩慢加入15ml氯磺酸與15ml氯仿的溶液，加完后保持 低溫攪拌反應1. 5小時，將溫度升高至_5°。瞎慢加入10ml水，然后攪拌60分鐘，靜置分 層，向水層加入25ml氯仿萃取，去掉水相，合并有機相并加入60ml水，用10%的碳酸鉀中 和至pH = 7. 5，靜置分層，回收溶劑氯仿，減壓旋干水得到粗品乙酰磺胺酸鉀粗品7. Og，用 適量水溶解加熱至微沸，加入50mg活性碳回流15分鐘，熱過濾重結晶得到6. 2g產品，收率 62. 5%。 實施例6 取5. 0g(50mmo1)乙酰乙酰胺，加入50ml氯仿及50mg三乙胺劇烈攪拌，用冰鹽浴 降溫，并將溫度控制在-25 -15°C ，緩慢加入10ml 二氯亞砜與10ml氯仿的溶液，加完后保 持低溫攪拌反應2. 0小時，將溫度升高至-l(TC慢慢加入10ml水，然后攪拌60分鐘，靜置分 層，向水層加入25ml氯仿萃取，去掉水相，合并有機相并加入60ml水，用10X的氫氧化鉀中 和至pH = 7. 5，靜置分層，回收溶劑氯仿，減壓旋干水得到粗品乙酰磺胺酸鉀粗品7. 2g，用 適量水溶解加熱至微沸，加入50mg活性碳回流15分鐘，熱過濾重結晶得到6. 5g產品，收率 64. 5%。
權利要求
一種乙酰磺胺酸鉀的合成工藝，其特征在于，以乙酰乙酰胺為原料，采用惰性有機溶劑作為溶劑，在15～-50℃低溫條件下，加入催化劑和環化試劑發生關環反應，待反應結束后將溫度控制在-15～60℃范圍內加水水解，水解完全后將反應液靜置分層，水層用惰性有機溶劑萃取，去掉水相，合并有機相，然后向有機相加水洗滌，去掉水相，再向有機相中加堿中和，靜置分層，有機相回收，水相減壓濃縮得到乙酰磺胺酸鉀粗品，最后經過活性碳脫色及重結晶提純工藝得到乙酰磺胺酸鉀純品。
2. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述惰性有機溶劑為脂肪烴類、氯代脂肪烴類、醚類或酰胺類有機溶劑。
3. 根據權利要求2所述的工藝，其特征在于，所述惰性有機溶劑為二氯甲烷、氯仿或二氯乙院o
4. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述催化劑為三乙胺、吡啶或4-N， N- 二甲胺基吡啶。
5. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述環化試劑為SOy氯磺酸或二氯亞砜。
6. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述關環反應的溫度為-15 -30°C。
7. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述關環反應的時間為0. 5 6小時。
8. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述關環反應所使用的環化試劑的摩爾用量為乙酰乙酰胺的1 10倍。
9. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述水解過程水的摩爾用量為環化試劑的1 10倍。
10. 根據權利要求1所述的工藝，其特征在于，所述堿為碳酸鉀或氫氧化鉀。
全文摘要
本發明公開了一種乙酰磺胺酸鉀的合成工藝，該工藝以乙酰乙酰胺為原料，采用惰性有機溶劑作為溶劑，在15～-50℃低溫條件下，加入催化劑和環化試劑發生關環反應，待反應結束后將溫度控制在-15～60℃范圍內加水水解，水解完全后將反應液靜置分層，水層用惰性有機溶劑萃取，去掉水相，合并有機相，然后向有機相加水洗滌，去掉水相，再向有機相中加堿中和，靜置分層，有機相回收，水相減壓濃縮得到乙酰磺胺酸鉀粗品，最后經過活性碳脫色及重結晶提純工藝得到乙酰磺胺酸鉀純品。本發明提供的乙酰磺胺酸鉀的合成工藝以乙酰乙酰胺為原料，具有工藝簡單，流程短，成本低，產品質量好等特點。
文檔編號C07D291/06GK101787001SQ201010129639
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者張素娟, 李家林, 杜晨光 申請人:廣東省食品工業研究所