制备3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的方法

专利名称：制备3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的方法
技术领域：
本发明涉及在食品工业中作为增甜剂或其原料，或精细化工产品的中间 原料等有用的3,4-二氢-1，2，3-氧杂奮秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的制
备方法。
背景技术：
作为3,4-二氬-l,2,3-氧杂p塞溱-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的制备方 法，已知的有在惰性有机溶剂中，使硫酸酐(S03)作用于乙酰乙酰胺-N-磺 酸或其盐通过环化反应进行环化，然后通过进行水解反应，得到6-曱基-3，4-二氬-1,2，3-氧杂噻溱-4-@同-2,2-二氧化物化合物，再使该化合物与氢氧化钾进 行中和反应的方法(参照专利文献1~3)。作为生成的3，4-二氢-1,2，3-氧杂噻嗪 -4-酮-2,2-二氧化物化合物钾盐的分离、纯化方法，在特开昭62-56481号公 报中公开了以下方法(l)蒸发浓缩水解反应后的有机层，将残渣溶于曱醇中， 在曱醇中与氬氧化钾反应，同时析出3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧 化物化合物的钾盐，过滤，干燥，分离的方法；(2)搅拌水解反应后的有机层 和稀的氢氧化钾水溶液，浓缩和冷却分液所得的水层，析出3，4-二氢-1,2,3-氧杂瘗。秦—4_酮_2,2-二氧化物化合物的钾盐，过滤、干燥、分离的方法；(3) 搅拌水解反应后的有机层和高浓度氢氧化钾水溶液，将析出的3,4-二氢 -1,2,3-氧杂瘗。秦-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐过滤、干燥、分离的方法。
然而，在使用硫酸酐(S03)作为环化剂的方法中，在环化后的水解反应中， 副反应生成硫酸，该硫酸作为杂质混入6 -曱基-3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物中。该硫酸通过氬氧化钾的中和反应时，转化成硫酸 钾，而且，由于3,4-二氬-1，2,3-氧杂蓬嗓-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐与 硫酸钾在水或曱醇中的溶解度差别不大，故如特开昭62-56481号公报所述 3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐从水或曱醇中结晶 析出时，产品中混入硫酸钾，使质量降低。[专利文献1 ] 特开昭62_56481号公报 [专利文献2 ] 特开昭62"29277号公报 [专利文献3 ] 特开2005-263779号公报

发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供能够简便、高效地制备高质量3,4-二氢-1,2，3-氧 杂瘗溱_4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的方法。
本发明的另一目的在于提供简便且高效地制备硫酸钾含量少的3,4-二 氢-1,2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物钾盐的方法。
解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明者们经过潜心研究，结果发现3,4-二氬-1,2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐与硫酸钾在水、曱醇等单一溶剂中 的溶解度差别不大，但在水与水溶性有机溶剂的混合溶剂中，它们的溶解度 差别大，因此，使3,4-二氢-1，2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物在水和 水溶性有机溶剂的混合溶剂中与氢氧化钾进行反应后，或使3，4-二氬-1,2，3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物在水中或水与水溶性有机溶剂的混合溶 剂中与氢氧化钾反应后，向体系内添加水溶性有机溶剂时，3,4-二氬-1,2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐呈溶解状态，硫酸钾优先析出，所 述硫酸钾来自3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物中作为杂质 含有的硫酸，于是完成了本发明。
即，本发明提供3，4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾 盐的制备方法(以下，有时称为"第1制备方法")，该方法包括下述步骤使 下述式(l)所示3，4-二氢-1,2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物在水和水溶 性有机溶剂的混合溶剂中与氲氧化钾进行中和反应，生成下述式(2)所示3,4-二氢-l,2,3-氧杂噻溱-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐，同时在该中和反应中， 硫酸钾被析出，所述硫酸钾来自上述式(l)所示的化合物中作为杂质含有的硫 酸，[化学式1]
(式(1)中，R、112可以相同也可以不同，表示氢原子或对反应呈惰性的有机
基团)
(式(2)中，R1、 R2与上述相同)。
本发明还提供3，4-二氢-l,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐 的制备方法(以下，有时称为"第2制备方法")，该方法包括下述步骤使下 述式(l)所示3，4-二氬-l，2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2，2-二氧化物化合物在至少含有水 的溶剂中与氢氧化钾进行中和反应，生成下述式(2)所示3,4-二氬-1,2,3-氧杂 噻。秦_4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐，同时在该中和反应后，向含有上述式 (2)所示钾盐的水溶液中添加水溶性有机溶剂，使^琉酸钾析出，所述硫酸钾来 自下述式(l)所示化合物中作为杂质含有的硫酸，
(式(1)中，R1、 112可以相同也可以不同，表示氢原子或对反应呈惰性的有机 基团)
(式(2)中，R1、 R2与上述相同)。
在上述各制备方法中，作为水溶性有机溶剂优选曱醇。上述各制备方法还可进一步包括下述步骤通过过滤分离除去析出的硫 酸钾的步骤、使3,4-二氢-l,2,3-氧杂遂:、秦-4-S同-2,2-二氧化物化合物的钾盐从 已除去析出的硫酸钾后的溶液中进行结晶析出的步骤。当该方法包含后者的 步骤时，可将已分离除去结晶析出的3,4-二氢-l,2,3-氧杂p塞。秦-4-酮-2,2-二氧 化物化合物的钾盐后的溶液循环用于中和反应步骤。
发明的效果
按照本发明，通过使3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物 的由氢氧化钾的中和反应在水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中进行，或者在 3,4-二氬-1,2,3-氧杂p塞溱-4-S同-2,2-二氧化物化合物的由氢氧化钾进行中和反 应后向体系中添加水溶性有机溶剂，则作为杂质的硫酸钾比3,4-二氬-1,2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐更优先地析出。因此，可以简便且 高效地得到硫酸钾含量少的高质量3，4-二氬-l,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化 物化合物的钾盐。


是示出水-曱醇混合溶剂中水和曱醇的比例(曱醇浓度(％))与6-曱 基-3,4-二氢-l，2,3-氧杂噻嗪-4-酉同-2,2-二氧化物的钾盐(ASK)及硫酸钾(K2S04) 在4 0°C的上述溶剂中的溶解度(饱和浓度(％ ))的关系图。是示出A S K在各种溶剂中的溶解度(饱和溶解浓度(。/。))与温度 的关系图。是示出硫酸钾(K2S04)在各种溶剂中的溶解度(饱和溶解浓度(。/。)) 与温度的关系图。
具体实施例方式
本发明的第l制备方法包括下述步骤使上述式(l)所示3，4-二氢-1,2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2，2-二氧化物化合物在水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中与 氢氧化钾进行中和反应，生成上述式(2)所示3，4-二氢-1，2，3-氧杂嗥咦-4-酮 -2，2-二氧化物化合物的钾盐，同时，在该中和反应时石克酸钾被析出，所述硫 酸钾来自上述式(l)所示的化合物中作为杂质含有的硫酸。此外，本发明的第 2制备方法包括下述步骤使上述式(l)所示3，4-二氢-1,2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物在至少含有水的溶剂中与氢氧化钾进行中和反应，生成 上述式(2)所示3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐，同 时，在该中和反应后向含有上述式(2 )所示钾盐的水溶液中添加水溶性有机 溶剂，使硫酸钾析出，所述硫酸钾来自下述式(l)所示化合物中作为杂质含有
的辟u酸。
在上述式(1)以及(2)中，R1、 112可以相同也可以不同，表示氢原子或对 反应呈惰性的有机基团。作为上述对反应呈惰性的有机基团，只要对反应呈 惰性即可，没有特别的限制，可以列举，烷基、烯基、炔基、环烷基、酰基、 芳烷基、以及芳基等。上述烷基包括直链状或支链状Cwo烷基(例如，曱基、 乙基、丙基、丁基、异丁基、叔丁基C,-6烷基等)。烯基包括直链状或支链 状C2-,。烯基(例如，乙烯基、烯丙基、异丙烯基、l-丁烯基、2-丁烯基等 Cw烯基等)。炔基包括直链状或支链状C^o炔基(例如，乙炔基、丙炔基、 l-丁炔基、2-丁炔基等C2—5炔基等)。环烷基包括例如，环丙基、环丁基、
环戊基、环己基等C3-K)环烷基(优选C4-8环烷基)。酰基包括直链状或支链状 C2.u)脂肪族酰基(例如，乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基等)、
或者Cw,芳香族酰基(例如，苯曱酰基、甲苯酰基、萘酰基等)等。芳烷基
包括C6-,o芳基-CM烷基(例如，苯曱基等)，芳基包括苯基等C6-K)芳基等。
在式(1)以及(2)中，可将R1、 R2适当组合，例如，优选R^以及R2分别 为氢原子或CM烷基的组合等。其中，作为式(l)所示化合物，优选R'为C M烷基，Rz为氢原子的化合物，特别优选R'为曱基、112为氩原子的化合物。
关于式(l)所示3，4-二氢-l，2,3-氧杂噻嗪-4-S同-2，2-二氧化物化合物，可通
过例如下述操作得到，在酸酐存在下，将下述式(3)所示(3-酮酰胺-N-磺酸、
或其盐进行环化反应、或进一步进行水解反应，
<formula>formula see original document page 8</formula>
(式中，R1、 112与上述相同。X表示氬原子)。
式(3)所示(3-酮酰胺-N-磺酸化合物的盐包括磺酸基被碱中和的盐(磺酸 盐)、以及式中-NH-基被碱中和的盐。作为这些盐(磺酸的盐、-NH-的盐)，可以列举，金属盐、铵盐、有机碱的盐等。作为上述金属盐，可以列举，Li、
Na、 K等碱金属(周期表1A族金属)的盐；Mg、 Ca、 Sr、 Ba等碱土类金属(周 期表2A族金属)的盐；Al、 Ga等周期表3B族金属的盐；过渡金属(例如， 周期表3A族金属、周期表4A族金属、周期表5A族金属、周期表6A族金 属、Mn等周期表7A族金属、Fe等周期表8族金属、Cu、 Ag、 Au等周期 表1B族金属、Zn等周期表2B族金属、周期表4B族金属、周期表5B族金 属等)的盐等。优选的金属盐包括1 3价金属的盐，例如，碱金属(Na、 K等) 的盐、碱土类金属(Mg、 Ca等)的盐、Al盐、过渡金属(Mn、 Fe等)的盐等。 考虑到经济性以及安全性等，特别优选Na、 K等碱金属的盐。
作为上述有机碱，可以列举，脂肪族胺[伯胺(例如，甲胺、乙胺等C,-,o 单烷基胺等)、仲胺(例如，二曱胺、乙基甲基胺等二Cwo烷基胺等)、叔胺(例 如，三甲胺、三乙胺等三Cwo烷基胺等)]、脂环胺(例如，环己胺等单、二 或三C辺环烷基胺等)、芳香族胺(例如，苯胺、二曱基苯胺等单C6-,。芳胺、 二苯胺等二C6-i。芳胺、三苯胺等三06.1()芳胺、苯曱胺等芳烷胺等)、环状胺 类(例如，哌啶、N-曱基哌啶、吗啉等)、含氮芳香族杂环化合物(例如，他 啶、喹啉等，或其衍生物等)等。优选的有机碱包括脂肪族胺。此外，不限 于脂肪族，还优选叔胺。
作为式(3)所示p-酮酰胺-N-磺酸化合物的盐(磺酸盐)，特别优选与叔胺 的盐。
上述酸酐作为式(3)所示p-酮酰胺-N-磺酸或其盐(以下、有时简称为"基 质")的环化剂(环化脱水剂等)起作用。作为该酸酐，可以列举，由硫酸、卣 代磺酸(氟代磺酸、氯代磺酸等)、焦磷酸(焦磷酸；氟代焦磷酸等卣代焦磷酸 等)、硝酸、硼酸(正硼酸、偏硼酸等)等无机酸；由磺酸、有机磷酸(曱基磷 酸等Cw烷基磷酸；磷酸单曱基酯、磷酸单乙基酯等磷酸单CM烷基酯等) 等由有机酸等形成的酸酐。酸酐可以是由1分子酸脱水生成的酸酐，可以是 由2分子以上相同酸脱水生成的酸酐，也可以是2分子以上不同酸脱水生成 的酸酐(混合酸酐)等。酸酐可单独使用或可将2种以上混合使用。优选的酸 酐为由含有硫酸的酸形成的酸酐，特别优选硫酸酐(S03)。
通常，相对于l摩尔基质，至少以l摩尔以上(例如，约1 20摩尔)， 优选约1 10摩尔，特别优选约4 8摩尔的比例使用酸酐。
式(3)所示(3-酮酰胺-N-磺酸或其盐的环化反应(环化脱水反应等)通常在
9溶剂存在下进行。作为反应溶剂，可使用对反应呈惰性(尤其是不与酸酐反 应)的各种无机或有机溶剂，通常使用对反应呈惰性的有机溶剂。此外，作 为反应溶剂，通常使用实质上无水的溶剂。
作为上述有机溶剂，可以列举，脂肪族烃(例如，戊烷、己烷、辛烷等)、 脂环式烃(例如，环己烷等)、芳香族烃(例如，苯、曱苯、二曱苯、乙基苯等)、 卤代烃类(二氯曱烷、二氯乙烷、氯仿、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯氟乙烯 等卣代烷等)、酯类(例如，乙酸曱酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸曱酯等羧
酸酯)、酮类(例如，丙酮、曱基乙基酮、曱基异丁基酮等脂肪族酮；环己酮 等环状酮等)、醚类(例如，二乙基醚、二异丙基醚、1,2-二曱氧基乙烷、溶纤 剂、卡必醇、二甘醇二曱醚(-夕、、，4厶，Diglyme)、 二乙二醇二曱基醚等链 状醚；茴香醚、1,2-二甲氧基苯、二苯基醚等芳香族醚；四氢呋喃、二氧杂 环戊烷、二p恶烷等环状醚等)、亚砜类(例如，二曱基亚砜、环丁砜、2-曱基 环丁砜、3-曱基环丁砜等)等。这些溶剂可以单独使用或将2种以上组合使用。 作为优选溶剂，可以列举，卣代烃类，特别优选使用二氯曱烷。
优选环化反应使用流通式连续反应器连续进行。作为流通式连续反应器， 可优选使用管型反应器或静止型混合器。为了提高环化反应的效果，希望将
供给于反应的基质以及酸酐[硫酸酐(S03)等]分别溶解或分散于上述溶剂中，
预先冷却至例如10。C以下(约-100。C 10。C)，优选-80。C 10。C，特别优选 -30°C~10°C。关于供给于反应器的含基质混合液中的基质浓度，可在不损害 操作性等的范围内进行适当选择，通常约为0.1-50重量％,优选约0.5~30 重量％，进一步优选约1~20重量％(特别是约5~15重量％)。此外，供给于 反应器的含酸酐[硫酸酐(S03)等]混合液中的酸酐浓度也可在不损害操作性 等的范围内进行适当选择，通常约为0.1~50重量％，优选约0.5 30重量％， 进一步优选约5~20重量％。
关于反应溶剂的总使用量，可考虑反应性、操作等进行适当选择，通常， 相对于l重量份基质，可在约1-1000重量份宽的范围内进行选择，优选 5 500重量份，进一步优选约10-100重量份，特别优选约15 50重量份。
关于环化反应，优选通过向流通式管型反应器或静止型混合器中连续供 给式(3)所示p-酮酰胺-N-磺酸或其盐与溶剂的混合液，以及酸酐[硫酸酐(S03) 等]和溶剂的混合液来进行，所述流通式管型反应器或静止型混合器可具有 冷却用套管、冷却槽(致冷剂槽)等由外部冷却反应器的冷却装置。环化反应
10的反应温度可根据反应速度等进行适当设定。
作为管型反应器，可使用普通不锈钢管、玻璃或特氟隆(注册商标)等村 里管等，但对于材质并不限于此。此外，对所用管的内径没有特别限制，但
考虑到除去环化反应时放出的热量时，优选内径为数十mm以下(例如，约 0.2~30mm)，特别优选内径为10mm以下(例如，约0.2~10mm)。进一步，对 于管的长度设定为满足反应所必需的滞留时间所必要的长度。滞留时间约为 0.001 60秒，优选0.01-40秒，进一步优选0.1-10秒(特别是1~10秒)。此 外，滞留时间(秒)为以反应器容量(ml) /原料混合液总供给量(ml/秒)计算的 值。
在上述管型反应器中，作为用于促进式(3)所示(3-酮酰胺-N-磺酸或其盐 与酸酐[硫酸酐(S03)等]混合的装置，可在该管型反应器的入口部设置搅拌式 混合器、超声波式混合器、或静态混合器之类的静止型混合器、配管接头(以 下，有时将这些简称为"预混合器，，)。在管型反应器入口部设置预混合器时， 预混合器中的滞留时间例如约为0.0005~30秒，优选约0.01-20秒，进一步 优选约0.1~10秒(特别是约1~10秒)，其后在管型反应器中的滞留时间例如 约为0.001 60秒，优选约0.01 40秒，进一步优选约0.1-30秒(特别是约1~30 秒)。
此外，作为反应器，可使用静态混合器之类的静止型混合器。静止型混 合器作为反应器使用时，由于具有高除反应热能力，与上述管型反应器相比 可使用内径大的混合器。例如，该静止型混合器的内径约为0.2 30mm，优 选约0.5 20mm。此外，静止型混合器的类型没有特别限制，作为代表的静止 型混合器，可以使用苏尔泽(Sulzer，久A-if-)型静态混合器、Kenics(少二少 夕只)型静态混合器等。使用静止型混合器作为反应器时的滞留时间例如约 为0.001 60秒，优选约0.01-40秒，进一步优选约0.03 10秒。此外，此时 也可在静止型混合器的入口设置上述予混合器。此时予混合器中的滞留时 间例如约为0.0005~30秒，优选约0.01-20秒，进一步优选约0.1~10秒(特别 是约1 10秒),其后在静止型混合器中的滞留时间例如约为0.001~60秒，优 选约0.01~40秒，进一步优选约0.03~10秒。
上述静态混合器的单元(elements,工k >》卜)数，没有特别限制，例如 为5以上(5~25左右)，优选10以上。
通过上述环化反应，通常脱去水或碱[使用式(3)所示化合物的盐作为基质时等]，生成上述式(l)所示3，4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合 物。此时，根据所用酸酐[硫酸酐(S03)等]量的不同，有时生成式(1)所示3,4-二氢-l,2，3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物与酸酐[硫酸酐(S03)等]的加成 物等。此时，通过在上述环化反应后进一步进行水解反应，可得到式(l)所示 3，4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物。
关于水解，例如，必要时对通过环化反应所得反应液进行适当处理后， 通过与水或含水溶液(例如硫酸水溶液等)混合来进行。水解可以以连续式、 间歇式、半间歇式等任意的方法进行。进行连续水解时，除使用搅拌槽外， 还可使用上述环化反应所用的连续处理装置。供给于水解反应的水或含水溶 液的温度以及反应温度例如为0~50°C,优选10 40。C。此外，相对于l摩尔 环化反应中使用的酸酐，水(或含水溶液中含有的水)的量为例如约1 100摩 尔，优选约1 50摩尔，进一步优选约2 20摩尔。也可使用大过量的水。水 解反应的反应时间(连续式时为滞留时间)为例如1小时以内(约0.1分~1小 时)，优选约1~10分。
通过水解生成式(l)所示3，4-二氢-l，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合 物，同时，副反应生成上述酸酐的水解物。使用硫酸肝(S03)作为酸酐时， 副反应生成硫酸。生成的式(l)所示3,4-二氢-1,2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化 物化合物可通过例如洗涤、分液、浓缩、溶剂交换、萃取、结晶析出、重结 晶、柱色谱等分离方法进行分离纯化。例如，将水解结束后的反应液分离为 含式(l)所示化合物的有机层和水层(硫酸水溶液层等)，用水或含水溶液(例如 硫酸水溶液等)洗涤该有机层后，通过进行浓缩、溶剂交换、结晶析出等操 作可分离式(l)所示化合物。作为结晶析出溶剂，可以使用，例如水、硫酸水 溶液等。此外，向上述水层中添加与水非相溶性(或非混溶性)的溶剂[环化 反应使用的溶剂或有机单或二羧酸的酯(上述反应溶剂项所列举的酯类等) 等],可萃取，回收水层中残留的式(l)所示化合物。这样得到的式(1)所示3，4-二氢-l,2，3-氧杂噻。秦-4-酮-2，2-二氧化物化合物中，通常含有作为杂质的硫酸， 该硫酸为水解副反应生成的硫酸或来自用作结晶析出溶剂的硫酸水溶液的 硫酸。本发明将含有的该硫酸作为杂质的式(l)所示化合物作为原料使用。对 于作为杂质含有的硫酸的量没有特别的限制，相对于式(l)所示化合物，可使 用辟u酸含量为例如100重量％以下(约0.1-100重量％),优选50重量％以下(约 0.1 50重量％)，进一步优选20重量％以下(约0.1-20重量％)的原料。本发明制备方法的重要特征为，(i)使式(l)所示化合物在水和水溶性有机 溶剂的混合溶剂中与氢氧化钾进行中和反应，生成式(2)所示3,4-二氢-1，2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐(在溶解状态下)，同时，使该中和 反应时副反应生成的硫酸钾析出(第l制备方法)、或(ii)使式(l)所示化合物在 至少含有水的溶剂中与氬氧化钾进行中和反应，生成式(2)所示3,4-二氢 -1，2，3-氧杂噻溱-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐(在溶解状态下)，同时，在 该中和反应后，向含有上述式(2 )所示钾盐的水溶液中添加水溶性有机溶剂， 使中和反应时副反应生成的硫酸钾析出(第2制备方法)。在水和水溶性有机 溶剂的混合溶剂中，式(2)所示化合物的溶解度与硫酸钾的溶解度差别很大， 硫酸钾优先结晶析出。因此，可由已除去析出硫酸钾后的溶液得到硫酸钾含 量极少的式(2)所示化合物。此外，单独使用水或曱醇等水溶性有机溶剂时， 由于两者的溶解度差不是很大，在将其作为结晶析出溶剂进行结晶析出操作 时，不能将两者高效分离。此外，考察了水-曱醇混合溶剂中水和曱醇的比 例(曱醇浓度(％))与6-曱基-3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物的钾 盐(ASK)以及硫酸钾(K2S04)在40。C上述溶剂中溶解度(饱和浓度(％ ))的关 系，结果如图l所示。此外，考察了 A S K在各种溶剂中的溶解度(饱和溶 解浓度(％))与温度的关系，结果如图2所示，还考察了硫酸钾(K2S04)在各 种溶剂中的溶解度(饱和溶解浓度(％))与温度的关系，结果如图3所示。图 中，MeOH表示曱醇，EtOH表示乙醇，AT表示丙酮，％表示重量％。
作为上述水溶性有机溶剂，只要是在水中可溶的有机溶剂即可，可优选 使用式(2)所示化合物的溶解度不是很低的水溶性有机溶剂，例如，曱醇、乙 醇、异丙基醇等醇；丙酮等酮等。其中，特别优选曱醇。
关于使硫酸钾析出时水和水溶性有机溶剂的比例，即在第l制备方法 中，进行中和反应时使用的混合溶剂中水和水溶性有机溶剂的比例，和在第 2制备方法中，中和反应后向含有上述式(2)所示钾盐的水溶液中添加水溶性 有机溶剂时，体系内水和水溶性有机溶剂的比例，例如，水/水溶性有机溶 剂(重量比)=1/99 99/1，优选约20/80 95/5，进一步优选约40/60~93/7,特 别优选约65/35 90/10。水的比例过少时，则不仅^琉酸钾的溶解度降低，式(2) 所示化合物的溶解度也降低，随着溶剂使用量的增大，溶解度差减小，易使 分离效率降低。此外，水的比例过多时，则两者的溶解度差变小，易使分离 效率降低。向体系内导入式(l)所示化合物、水、水溶性有机溶剂以及氬氧化钾的方 法没有特别限制。例如，可以以固体状态向体系内导入式(l)所示化合物、氢 氧化钾，也可先溶解于水、水溶性有机溶剂或其混合溶剂等溶剂中再导入体. 系内。对于水溶性有机溶剂，例如可添加于氢氧化钾溶液中，再将混合物导 入含有式(l)所示化合物的溶液中，也可添加于含有式(l)所示化合物的溶液 中，再将混合物导入氬氧化钾溶液中，还可以添加于含有氢氧化钾和式(l) 所示化合物的溶液中，再导入。此外，例如，在本发明的第2制备方法中， 在由式(l)所示化合物的有机溶剂溶液(二氯曱烷溶液等)与氢氧化钾水溶液
形成的2层体系中混合，进行中和反应，分液为含有式(2)所示钾盐的水层 与有机溶剂层，向水层添加水溶性有机溶剂，可使中和反应中副反应生成的 硫酸钾析出。
中和反应所用氢氧化钾的量只要是可使式(l)所示化合物转换为钾盐的 量即可，但是相对于式(l)所示化合物和所含杂质硫酸的总量l摩尔，例如约 为1 3摩尔，优选约1 1.5摩尔，进一步优选约1-1.1摩尔。氢氧化钾的量 过少时，则不能完成中和反应，而氬氧化钾的量过多时，则生成副产物，易 使目标化合物的质量降低。
中和反应、以及硫酸钾析出时的温度只要在所用溶剂的沸点以下即可， 通常约为0 100。C，优选约5 80。C,进一步优选约10 60°C。温度过低时， 则式(2)所示化合物与硫酸钾的溶解度差变小，易使分离效率降低。而温度过 高时，则在能量方面会不利。
通过上述操作析出的硫酸钾通过过滤、离心分离等固液分离而被除去。 从操作性等角度考虑，优选通过过滤除去硫酸钾。可通过例如结晶析出操作 从除去疏酸钾后的溶液(滤液等)中分离式(2)所示化合物。可通过浓缩和/或 冷却除去錄u酸钾后的溶液来进行结晶析出。析出的式(2)所示化合物可通过固 液分离(过滤、离心分离等)而得到。这样得到的式(2)所示化合物通过进一步 重结晶，可更加提高纯度。作为重结晶溶剂，例如可使用水。
上述结晶析出后，通过对析出的式(2)所示化合物进行固液分离所得的残 余溶液(滤液等)可循环用于中和反应步骤。即使反复循环使用该溶液也可保 持式(2)所示化合物的质量。此外，通过浓缩进行结晶析出时，该馏出液也可 循环用于中和反应步骤。进一步进行重结晶时，可将已分离析出目标化合物 后的溶液(滤液等)循环用于中和反应步骤。这样所得的式(2)所示化合物硫酸钾含量极低，由于具有高纯度、高质量， 故可作为食品工业的增甜剂或其原料、精细化工产品的中间原料等使用。尤
其是在上述式(2)中，R'为曱基、112为氢原子的化合物(6-曱基-3,4-二氬-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的钾盐)由于可作为食品工业中的增甜剂[乙酰 舒泛(乙酰舒泛钾)]使用，因此特别有用。
实施例
以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不限于这些实施例。 实施例1
向含有杂质硫酸的6-曱基-3，4-二氢-l,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的 湿结晶中加入蒸馏水和曱醇，使之溶解。该溶液中的组成为6-曱基-3,4-二氢 -1,2,3-氧杂噻口秦-4-酮-2，2-二氧化物60.4g、硫酸5.3g、水282.7g、曱醇99.0g 。在搅拌下，边进行除反应热边向该溶液中滴加50重量％氢氧化钾水溶液 49.3g，在35。C进行中和反应。反应液中仅生成少量沉淀。在40。C过滤反应 液除去沉淀物。该沉淀物中含有硫酸钾7.06g。此外，滤液中含有斩u酸钾2.4g。
比專交例1
向含有杂质硫酸的6-曱基-3,4-二氢-1,2,3-氧杂谨>秦-4-酮-2，2-二氧化物的 湿结晶中加入蒸馏水，使之溶解。该溶液的组成为6-曱基-3，4-二氢-l，2,3-氧 杂噻p秦—4-酮-2,2-二氧化物60.7g、硫酸5.3g、水383.7g。在搅拌下，边进行 除反应热边向该溶液中滴加50重量。/。氬氧化钾水溶液49.1g，在35。C进行中 和反应。反应液中仅生成少量沉淀。在40°C过滤反应液除去沉淀物。沉淀物 中不含有硫酸钾。此外，滤液中含有硫酸钾9.6g。
工业实用性
可以提供高质量3,4-二氬-1，2,3-氧杂噻。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾 盐的制备方法，该方法可将硫酸钾的混入量控制在极少量，硫酸钾的混入是 使3,4-二氢-1，2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐质量降低的原 因，3,4-二氢-l,2,3-氧杂噻嗪-4-S同-2，2-二氧化物化合物的钾盐作为食品工业 的增^"剂或其原料、或精细化工产品的中间原料等是4艮有用的。
权利要求
1. 制备3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐的方法，该方法包括下述步骤使下述式(1)所示的3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物在水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中与氢氧化钾进行中和反应，生成下述式(2)所示的3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐，同时，在该中和反应时，使硫酸钾析出，所述硫酸钾来自下述式(1)所示化合物中作为杂质含有的硫酸，式(1)中，R1、R2可以相同也可以不同，表示氢原子或对反应呈惰性的有机基团，式(2)中，R1、R2与上述相同。
2.制备3,4-二氢-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的方法，该方法包括下述步骤使下述式(l)所示的3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻噪-4-酮-2,2-二氧化物化合物在至少含有水的溶剂中与氢氧化钾进行中和反应，生成下述式(2)所示的3,4-二氢-l，2,3-氧杂谨:嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐，同时，在该中和反应后，向含有上述式(2)所示钾盐的水溶液中添加水溶性有机溶剂，使硫酸钾析出，所述硫酸钾来自下述式(l)所示化合物中作为杂质含有的硫酸， <formula>formula see original document page 2</formula>(l)式(1)中，R1、 RZ可以相同也可以不同，表示氢原子或对反应呈惰性的有机基团,0(2)式(2)中，R1、 R"与上述相同。
3. 权利要求1或2所述的制备3,4-二氢-l,2，3-氧杂p塞嗓-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钟盐的方法，其中，使用曱醇作为水溶性有机溶剂。
4. 权利要求1~3中任一项所述的制备3,4-二氬-1,2,3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐的方法，该方法还包括通过过滤分离除去析出的硫酸钾的步骤。
5. 权利要求1~4中任一项所述的制备3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物化合物的钾盐的方法，该方法还包括使3，4-二氬-1，2，3-氧杂"塞"秦-4-酮-2，2-二氧化物化合物的郜盐从除去了析出的硫酸钾后的溶液中进行结晶析出的步骤。
6. 权利要求5所述的制备3,4-二氢-l，2,3-氧杂噻嗪-4-S同-2，2-二氧化物化合物的钾盐的方法，该方法进一步包括将已分离除去结晶析出的3，4-二氢-1,2,3-氧杂漆。秦-4-酮-2,2-二氧化物化合物钾盐后的溶液循环用于中和反应的步骤中。
全文摘要
本发明提供简便且高效制备高质量3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐的方法。本发明的制备方法包括右述步骤，在右述式(1)(式中，R¹、R²可以相同也可以不同，表示氢原子或反应中呈惰性的有机基团)所示3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物在水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中与氢氧化钾进行中和反应，生成式(2)(式中，R¹、R²与上述相同)所示3，4-二氢-1，2，3-氧杂噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物化合物的钾盐，同时，在该中和反应时，使硫酸钾析出，所述硫酸钾来自上述式(1)所示化合物中作为杂质含有的硫酸。
文档编号C07D291/00GK101501011SQ20078002902
公开日2009年8月5日 申请日期2007年8月2日 优先权日2006年8月3日
发明者斋藤玲, 森笃史 申请人:大赛璐化学工业株式会社