Спосіб одержання калієвої солі 6-метил-3,4-дигідро-1,2,3-оксатіазин-4-он-2,2-діоксиду

Изобретение относится к органической химии, в частности к способам получения некалорийных подсластителей оксатиазинового ряда, а именно, калиевой соли 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-ОН-2,2диоксида (отизона). Известен способ получения калиевой соли 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-ОН-2,2-диоксида[1], выбранный авторами в качестве прототипа. Данный способ заключается в том, что на первой стадии хлорсульфонилизоцианат реагирует с третбутиловым эфиром ацетоуксусной кислоты при 15-20°С в растворе серного эфира с дальнейшим охлаждением до 0°С, и выделением продукта присоединения по активной метиленовой группе. Затем на второй стадии полученный продукт растворяют в хлороформе и перемешивают при нагревании от 40 до 100°С до прекращения выделения пузырьков газа. В результате пиролиза отщепляется диоксид углерода, изобутен и получается N-сульфо хлоридамидацетоуксусной кислоты. При отгонке хлороформа получают еще часть продукта, который на третьей стадии растворяют в етилацетате и вводят одновременно с триэтиламином в реактор при перемешивании и поддержании температуры реакционной смеси в диапазоне от минус 30 до +80°С. Затем содержимое реактора нагревают до 50-60°С и образовавшийся в результате реакции триэтиламин хлористо-водородный отфильтровывают, а этилацетат о тгоняют под вакуумом. Полученную триэтиламмониевую соль 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-ОН-2,2-диоксида на четвертой стадии обрабатывают водным раствором гидроокиси калия и получают калиевую соль-6-метил-3,4-дигидро-1,2,3оксатиазин-4-ОН-2,2-диоксида. Причиной, препятствующей повышению безопасности и производительности процесса является то, что - в качестве растворителей используют серный эфир и хлороформ, обладающие соответственно повышенными взрыво-пожароопасностью и токсичностью; - выделение промежуточных продуктов реакции значительно увеличивает продолжительность процесса. Задачей изобретения является усовершенствование известного способа путем использования инертного растворителя, снижение взрыво- и пожаробезопасности и производительности процесса синтеза. Поставленная задача решается тем, что в способе получения калиевой соли 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3оксатиазин-4-ОН-2,2-диоксида, включающему взаимодействие хлорсульфонилизоцианата с третбутиловым эфиром ацетоуксусной кислоты в среде инертного органического растворителя, циклизацию полученного третбутилового эфира a - (N - хлорсульфо нилкарбамо )а цетоуксусной кислоты при нагревании в среде ил инертного органического растворителя и взаимодействие полученного N-хлорсульфониламида с триэтиламином в среде этилацетата, обработку триэтиламмониевой соли 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3-оксатиазин-4-ОН-2,2 диоксида водным раствором гидроокиси калия, согласно изобретению, в качестве инертного органического растворителя используют этилацетат и процесс проводят без выделения образующи хся промежуточных продуктов. Взаимодействие хлорсульфонилизоцианата с третбутиловым эфиром ацетоуксусной кислоты в растворе этилацетата проводят при температуре 10-35°С. Использование в качестве растворителя на всех стадиях синтеза этилацетата, обладающего несравненно более низкой взрыво-пожароопасностью, а также токсичностью, позволяет повысить безопасность способа. Кроме того, использование на всех стадиях упомянутого растворителя исключает необходимость выделения промежуточных продуктов, что несомненно повышает производительность способа. Найденный оптимальный температурный режим синтеза на первой стадии процесса обеспечивает получение максимального количества целевого продукта при минимальной продолжительности ведения процесса. Способ осуществляют следующим образом. На первой стадии к раствору 32,6 мл (0,2 моля) третбутилового эфира ацетоуксусной кислоты в 30 мл этилацетата при температуре 10-20°С и перемешивании прибавляют по каплям 17,4 мл (0,2 моля) хлорсуль фонилизоцианата. Затем реакционную смесь перемешивают в течение 20 мин при комнатной температуре. На второй стадии полученный третбутиловый эфир a - (N - хлорсульфо нилкарбамо )а цетоуксусной кислоты нагревают до 70ил 75°С и выдерживают, перемешивая, при этой температуре до окончания газовыделения (углекислоты и изобутена). Полученный продукт охлаждают до комнатной температуры. При этом на третьей стадии к смеси 2 мл триэтиламина с 30 мл этилацетата при перемешивании и охлаждении до минус 11 - минус 9°С прибавляют одновременно 55 мл (0,4 моля) триэтиламина и раствор полученного на предыдущей стадии Nхлорсуль фонамида. Затем содержимое нагревают до 50-60°С, осадок хлористоводородной соли триэтиламина отфильтровывают, фильтрат упаривают под вакуумом и получают аммониевую соль 6-ме-тил-3,4-дигидро-1,2,3оксатиазин-4-ОН-2,2-диоксида. К полученной триэтиламмониевой соли добавляют при перемешивании 16 мл дистиллированной воды и 22,8 мл водного раствора 10-ти - нормальной гидроокиси калия при температуре 15-20°С. Смесь перемешивают в течение 30 мин. Затем охлаждают до температуры (0-2)°С осадок -калиевой соли 6-метил-3,4-дигидро-1,2,3оксатиазин-4-ОН-2,2-диоксида отфильтровывают, получают 24,58 г продукта в виде кристаллов светло-желтого цвета. Из фильтрата под вакуумом отгоняют триэтиламин и большую часть воды, остаток охлаждают до (0±2)°С, выпавший осадок отфильтровывают и получают еще 5,8 г продукта. Выход целевого продукта 30,38 г (75%). Полученный продукт перекристаллизовывают из воды с активированным углем. Получают белые кристаллы, плавящиеся при температуре 225-250°С. Продолжительность получения целевого продукта составляет 3,5-4 часа.