[发明专利]乙酰舒泛钾组合物和用于生产其的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及2016年9月21日提交的美国临时专利申请号62/397,509并且要求其优先权，其公开内容以引用方式以其整体并入本文。

技术领域

本发明一般涉及乙酰舒泛钾和用于生产乙酰舒泛钾的方法。更具体地，本发明涉及用于生产高纯度乙酰舒泛钾的方法。

背景技术

乙酰舒泛钾具有强烈甜口味并且已经作为甜味剂用于与食品相关的许多应用。在常规乙酰舒泛钾生产方法中，使氨基磺酸与胺(例如，三乙基胺)反应以形成铵系氨基磺酸盐(amidosulfamic acid salt)(例如三烷基铵的铵系氨基磺酸盐)。然后使铵系氨基磺酸盐与双烯酮反应以形成乙酰基乙酰胺盐。可以使乙酰基乙酰胺盐环化、水解并且中和以形成乙酰舒泛钾。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，通过与三氧化硫在无机或有机溶剂中反应使乙酰基乙酰胺盐中间环化以形成环状三氧化硫加合物。常规地用于该反应的溶剂为有机溶剂例如卤代脂肪族烃溶剂，例如，二氯代甲烷。随后使通过该反应形成的加合物水解并且然后用氢氧化钾中和以形成乙酰舒泛钾。

通过常规方法生产的乙酰舒泛钾产物和中间组合物包含不期望的杂质，例如乙酰基乙酰胺(和乙酰基乙酰胺-N-磺酸)。对各种杂质的含量的限制通常由政府法规或消费者指南设定。已经证实使用标准纯化流程例如蒸发、结晶和/或过滤去除多种这些杂质是困难的，导致消费者不满并且不能满足标准。

存在对其中减少或消除在合成期间杂质例如乙酰基乙酰胺的形成的改善的用于生产高纯度乙酰舒泛钾组合物的方法的需求。

本文讨论的所有文献以引用方式并入本文。

发明内容

本申请公开了用于生产精制乙酰舒泛钾组合物的方法，所述方法包括以下步骤：提供包含乙酰舒泛钾、乙酰基乙酰胺和水的粗制乙酰舒泛钾组合物，将粗制乙酰舒泛钾组合物浓缩以形成水料流和包含乙酰舒泛钾和小于33wppm的乙酰基乙酰胺(和任选小于33wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸)的中间乙酰舒泛钾组合物，和将中间乙酰舒泛钾组合物分离以形成精制乙酰舒泛钾组合物，所述精制乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和小于33wppm的乙酰基乙酰胺。浓缩步骤在低于90℃的温度下进行，并且分离步骤在处于35℃或低于35℃的温度下进行。精制乙酰舒泛钾组合物中乙酰基乙酰胺的重量百分比可以小于粗制乙酰舒泛钾组合物中乙酰基乙酰胺的重量百分比。中间乙酰舒泛钾组合物可以包含小于33wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸。粗制乙酰舒泛组合物的提供可以包括以下步骤：使氨基磺酸与胺反应以形成铵系氨基磺酸盐，使铵系氨基磺酸盐与乙酰基乙酰基化剂反应以形成乙酰基乙酰胺盐，使乙酰基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，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，和将乙酰舒泛-H组合物中的乙酰舒泛-H中和以形成粗制乙酰舒泛钾组合物，所述粗制乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和乙酰基乙酰胺。浓缩步骤可以包括蒸发粗制乙酰舒泛钾组合物以形成水料流和中间乙酰舒泛钾组合物，所述中间乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和小于75wt％的水，和蒸发停留时间可以小于180分钟。分离可以包括使中间乙酰舒泛钾组合物结晶以形成乙酰舒泛钾晶体和过滤乙酰舒泛钾晶体以形成精制乙酰舒泛钾组合物。优选地，浓缩包括蒸发粗制乙酰舒泛钾组合物以形成水料流和中间乙酰舒泛钾组合物，所述中间乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和小于50wt％的水，并且分离包括使中间乙酰舒泛钾组合物结晶以形成包含乙酰舒泛钾晶体的含晶体料流，并且过滤含晶体料流以形成精制乙酰舒泛钾组合物。过滤可以在处于35℃或低于35℃的温度下进行并且/或结晶可以在处于35℃或低于35℃的温度下进行并且/或可以包括至少两个过滤操作。在一些情况下，蒸发可以在低于85℃的温度下进行并且中间乙酰舒泛钾组合物可以包含1wppb-33wppm的乙酰基乙酰胺(和任选小于33wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸)并且精制乙酰舒泛钾组合物可以包含小于33wppm的乙酰基乙酰胺。在一个实施方案中，蒸发可以在低于60℃的温度下进行并且蒸发器停留时间小于50分钟和中间乙酰舒泛钾组合物可以包含10wppb-25wppm的乙酰基乙酰胺(和任选小于30wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸)并且精制乙酰舒泛钾组合物可以包含10wppb-15wppm的乙酰基乙酰胺。在一个实施方案中，蒸发可以在低于46℃的温度下进行，蒸发器停留时间可以小于30分钟，结晶可以在低于35℃的温度下进行，中间乙酰舒泛钾组合物可以包含10wppb-12wppm的乙酰基乙酰胺(和任选小于20wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸)，并且精制乙酰舒泛钾组合物可以包含10wppb-7wppm的乙酰基乙酰胺。在一些情况下，蒸发在20℃-55℃的温度下进行；蒸发器停留时间为1分钟-300分钟；分离在-10℃至15℃的温度下进行；分离操作停留时间为1-180分钟；粗制乙酰舒泛钾组合物包含500wppm-2375wppm的乙酰基乙酰胺；中间乙酰舒泛钾组合物包含10wppb-20wppm的乙酰基乙酰胺和10wppb-20wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸；并且精制乙酰舒泛钾组合物包含10wppb-10wppm的乙酰基乙酰胺，和1wppb-20wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸。结晶可以在低于10的pH下进行。粗制乙酰舒泛组合物可以进一步包含溶剂并且其中所述方法可以进一步包括在蒸发之前从粗制乙酰舒泛钾组合物中去除溶剂。所述方法可以包括以下步骤：从乙酰舒泛-H组合物分离包含至少2wt％的乙酰基乙酰胺的过渡相以形成经纯化的乙酰舒泛-H组合物，并且中和可以包括将经纯化的乙酰舒泛-H组合物中的乙酰舒泛-H中和以形成粗制乙酰舒泛钾组合物，所述粗制乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和乙酰基乙酰胺。在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤：使氨基磺酸与三乙基胺反应以形成铵系氨基磺酸盐，使铵系氨基磺酸盐与双烯酮反应以形成乙酰基乙酰胺盐，使二氯代甲烷与三氧化硫接触以形成环化剂组合物，使乙酰基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，将乙酰舒泛-H中和以形成粗制乙酰舒泛钾组合物，所述粗制乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和乙酰基乙酰胺，蒸发粗制乙酰舒泛钾组合物以形成水料流和中间乙酰舒泛钾组合物，所述中间乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和小于75wt％的水，使中间乙酰舒泛钾组合物结晶以形成乙酰舒泛钾晶体；和过滤乙酰舒泛钾晶体以形成精制乙酰舒泛钾组合物，所述精制乙酰舒泛钾组合物包含乙酰舒泛钾和小于10wppm的乙酰基乙酰胺。蒸发可以在低于50℃的温度下进行，蒸发器停留时间可以小于30分钟过滤可以在低于35℃的温度下进行，和/或结晶可以在低于35℃的温度下进行。本申请还描述了通过本文描述的方法生产的粗制、中间和精制乙酰舒泛钾组合物。在一些情况下，本申请描述了乙酰舒泛钾组合物，其包含乙酰舒泛钾和小于33wppm，优选小于10wppm的乙酰基乙酰胺并且任选进一步包含小于33wppm，优选小于10wppm的乙酰基乙酰胺-N-磺酸。在一些情况下，乙酰舒泛钾组合物进一步包含0.001wppm-5wppm的有机杂质和/或0.001wppm-5wppm的至少一种重金属，例如，选自汞、铅及其混合物的至少一种重金属。在一些情况下，乙酰舒泛钾组合物进一步包含以1wppb-20wppm的量存在的汞和/或以1wppb-25wppm的量存在的铅。