[发明专利]乙酰舒泛钾组合物和其生产方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求2016年9月21日提交的美国临时专利申请号62/397,540的优先权，其公开内容以整体引用的方式并入本文。

发明领域

本发明大体涉及乙酰舒泛钾和用于生产乙酰舒泛钾的方法。更具体而言，本发明涉及用于生产高纯度乙酰舒泛钾的方法。

发明背景

乙酰舒泛钾具有强烈甜味，并且已在许多食品相关应用中用作甜味剂。在常规乙酰舒泛钾生产方法中，使氨基磺酸和胺例如三乙胺反应以形成铵系氨基磺酸盐(amidosulfamic acid salt)，诸如三烷基铵的铵系氨基磺酸盐(trialkyl ammonium amidosulfamic acid salt)。然后使铵系氨基磺酸盐与双烯酮反应以形成乙酰乙酰胺盐。可使乙酰乙酰胺盐环化、水解并中和来形成乙酰舒泛钾。美国专利号5,744,010和9,024,016公开了示例性乙酰舒泛钾生产方法。

通常，乙酰乙酰胺盐中间体通过与无机或有机溶剂中的三氧化硫反应以形成环状三氧化硫加合物来环化。在此反应中惯常利用的溶剂是有机溶剂，诸如卤代脂族烃溶剂，例如二氯甲烷。由此反应形成的加合物随后被水解并且然后用氢氧化钾中和来形成乙酰舒泛钾。

通过常规方法产生的乙酰舒泛钾和中间组合物含有不期望的杂质，诸如5-氯-乙酰舒泛钾。各种杂质含量的限值通常由政府规章或客户指导方针来设定。由于它们的化学结构和性质相似，使用标准纯化程序如结晶来分离5-氯-乙酰舒泛钾与所需非氯化乙酰舒泛钾已证实有困难，导致消费者不满意和未能达到规章标准。

存在对用于生产高纯度乙酰舒泛钾组合物的改进方法的需要，其中在合成期间减少或消除5-氯-乙酰舒泛钾的形成。

本文中讨论的所有参考特此以引用的方式并入。

发明内容

本申请公开了用于生产精制的乙酰舒泛钾组合物的方法，所述方法包括以下步骤：使溶剂和环化剂接触以形成环化剂组合物，使乙酰乙酰胺盐与环化剂组合物中的环化剂反应以形成环状三氧化硫加合物，和由环状三氧化硫加合物形成精制的乙酰舒泛钾组合物，所述精制的乙酰舒泛钾组合物包含非氯化乙酰舒泛钾和小于35wppm 5-氯-乙酰舒泛钾，例如，0.001wppm至2.7wppm 5-氯-乙酰舒泛钾。从接触步骤开始到反应步骤开始的接触时间小于60分钟。精制的乙酰舒泛钾组合物的形成可包括：使环状三氧化硫加合物水解以形成包含乙酰舒泛-H的乙酰舒泛-H组合物，中和乙酰舒泛-H组合物中的乙酰舒泛H以形成粗制的乙酰舒泛钾组合物，所述粗制的乙酰舒泛钾组合物包含非氯化乙酰舒泛钾和小于35wppm 5-氯-乙酰舒泛钾，和由粗制的乙酰舒泛钾组合物形成精制的乙酰舒泛钾组合物。精制的乙酰舒泛钾组合物可包含0.001wppm至5wppm 5-氯-乙酰舒泛钾。在一些情况下，接触时间小于15分钟，和粗制的乙酰舒泛钾组合物包含0.001wppm至5wppm 5-氯-乙酰舒泛钾，和精制的乙酰舒泛钾组合物包含0.001wppm至5wppm 5-氯-乙酰舒泛钾。在一个实施方案中，接触时间小于5分钟，和粗制的乙酰舒泛钾组合物包含0.001wppm至5wppm 5-氯-乙酰舒泛钾，和精制的乙酰舒泛钾组合物包含0.001wppm至2.7wppm 5-氯-乙酰舒泛钾。精制的乙酰舒泛钾组合物可包含至少90重量％的粗制的乙酰舒泛钾组合物中存在的5-氯-乙酰舒泛钾。在一些情况下，水解包括将水添加至环状三氧化硫加合物以形成水解反应混合物，并且其中使水解反应混合物的温度维持在-35℃至0℃范围的温度。精制的乙酰舒泛钾组合物可包含0.001wppm至5wppm有机杂质和/或0.001wppm至5wppm重金属。优选地，所述方法进一步包括以下步骤：使氨基磺酸和胺反应以形成铵系氨基磺酸盐，和使铵系氨基磺酸盐和乙酰乙酰化剂反应以形成乙酰乙酰胺盐。环化剂组合物可包含小于1重量％的选自氯甲基氯硫酸酯、甲基-双-氯硫酸酯及其混合物的化合物。反应进行小于35分钟的从反应物进料开始到反应物进料结束的环化反应时间。环化剂组合物中的溶剂与环化剂的重量比可为至少1:1。所述方法可进一步包括将环化剂组合物冷却至低于15℃的温度。优选地，环化剂包括三氧化硫和溶剂包括二氯甲烷。在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤：使氨基磺酸和三乙胺反应以形成铵系氨基磺酸盐，使铵系氨基磺酸盐和双烯酮反应以形成乙酰乙酰胺盐，使二氯甲烷和三氧化硫接触以形成环化剂组合物(任选地将环化剂组合物冷却至低于15℃的温度)，使乙酰乙酰胺盐与环化剂组合物中的三氧化硫反应以形成环状三氧化硫加合物，使环状三氧化硫加合物水解以形成乙酰舒泛-H组合物，和中和乙酰舒泛-H以形成精制的乙酰舒泛钾组合物，所述精制的乙酰舒泛钾组合物包含非氯化乙酰舒泛钾和小于10wppm 5-氯-乙酰舒泛钾，和从步骤(a)开始到步骤(b)开始的接触时间可小于10分钟。本申请还描述了通过本文描述的方法产生的粗制、中间和精制的乙酰舒泛钾组合物，例如，包含非氯化乙酰舒泛钾、0.001wppm至2.7wppm 5-氯乙酰舒泛钾和0.001wppm至5wppm重金属的精制的乙酰舒泛钾组合物。