本申請是申請日為2013年6月6日、申請?zhí)枮?01380029410.2、發(fā)明名稱為“用于生產(chǎn)乙?；前匪徕浀姆椒ā钡陌l(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)申請交叉引用

本申請要求2012年6月8日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/657,231；和2013年5月24日提交的美國非臨時(shí)申請?zhí)?3/901,735的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容和公開以引用方式并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及乙?；前匪徕浀纳a(chǎn)。更具體地，本發(fā)明涉及具有低黃化指數(shù)的乙酰磺胺酸鉀和/或乙?；前匪徕浿虚g體的生產(chǎn)。

本發(fā)明

背景技術(shù)：

乙?；前匪徕?“乙?；前匪醟”)具有強(qiáng)烈的甜味并且已經(jīng)用于多種食物相關(guān)的應(yīng)用。在常規(guī)乙?；前匪醟生產(chǎn)工藝中，使氨基磺酸與胺(例如，三乙基胺)反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽。作為一個(gè)實(shí)例，酰氨基氨基磺酸鹽可以是三烷基銨酰氨基氨基磺酸鹽。酰氨基氨基磺酸鹽可以與雙烯酮(diketene)反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽。乙酰乙酰胺鹽可以結(jié)晶、水解并且中和以形成乙酰磺胺酸k。美國專利號5,744,010公開了示例性乙?；前匪醟生產(chǎn)方法。

通常，為了在生產(chǎn)規(guī)模條件下引發(fā)并且有效地維持反應(yīng)，將乙酸添加至氨基磺酸和胺。乙酸可以形成相應(yīng)的銨乙酸鹽，其可以促進(jìn)乙酰乙酰化反應(yīng)，其形成乙酰乙酰胺鹽。氨基磺酸(并且在一些情況下乙酸)產(chǎn)生酸性反應(yīng)條件，其可以將反應(yīng)混合物的ph向下推動，例如，至小于5.5的ph水平。在一些情況下，例如，為了產(chǎn)生更中性的環(huán)境，可以以大于化學(xué)計(jì)算量的量將胺添加至反應(yīng)，例如，反應(yīng)在過量胺下進(jìn)行。然而，該過量胺的使用和伴隨的ph增加，可導(dǎo)致所得乙酰乙酰胺鹽中的顯色(coloration)問題。

即使由常規(guī)工藝來看，也存在對這樣的改進(jìn)的乙?；前匪醟生產(chǎn)方法的需要：其利用較少量的反應(yīng)物，例如，乙酸和/或胺，并且以改進(jìn)的產(chǎn)出率生產(chǎn)高品質(zhì)乙?；前匪醟產(chǎn)品。

以上討論的所有文獻(xiàn)都以引用方式并入本文。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)乙?；前匪徕浀姆椒āＴ谝粋€(gè)實(shí)施方案中，該方法包括使第一反應(yīng)混合物反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽例如三烷基銨酰氨基氨基磺酸鹽的步驟。第一反應(yīng)混合物包含氨基磺酸、胺(例如，三乙基胺)和較少量的(如果存在)乙酸，例如，小于1wt％(10000wppm)。就范圍而言，第一反應(yīng)混合物可以包含1wppm-1wt％的乙酸。該方法進(jìn)一步包括使酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽的步驟。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)在5.5-7.0的ph水平下進(jìn)行。該方法進(jìn)一步包括由乙酰乙酰胺鹽衍生乙?；前匪醟的步驟，其可以包括使乙酰乙酰胺鹽與環(huán)化劑反應(yīng)以形成環(huán)狀三氧化硫加合物和從環(huán)狀三氧化硫加合物衍生乙?；前匪徕洺煞值牟襟E。衍生可以包括水解環(huán)狀三氧化硫加合物以形成乙?；前匪醜和用氫氧化鉀中和乙?；前匪醜以形成乙?；前匪徕洝Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物中乙酸與氨基磺酸的摩爾比例小于0.095:1。第一反應(yīng)混合物中胺與氨基磺酸的摩爾比例可以小于1.06:1。反應(yīng)可以可以在過量小于6mol％的胺下進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽可以具有小于5的黃化指數(shù)，和/或乙酰乙酰胺鹽可以具有小于45的黃化指數(shù)。乙酰磺胺酸鉀可以具有小于5的黃化指數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法不包括乙酸去除步驟。酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮的反應(yīng)可以包括使酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮接觸以形成第二反應(yīng)混合物和使第二反應(yīng)混合物反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽。本文還公開了由該方法生產(chǎn)的乙酰磺胺酸鉀、酰氨基氨基磺酸鹽和乙酰乙酰胺鹽。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)酰氨基氨基磺酸鹽的方法，其包括使氨基磺酸、胺和小于10000wppm的乙酸反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽的步驟。反應(yīng)可以在5.5-7.0的ph下進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)乙酰乙酰胺鹽的方法，其包括使氨基磺酸、胺和1wppm-10000wppm的乙酸反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽，使酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽的步驟。在一個(gè)實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽具有小于5的黃化指數(shù)和/或乙酰乙酰胺鹽具有小于45的黃化指數(shù)。

附圖說明

以下參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。

圖1為依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的乙?；前匪醟生產(chǎn)方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

介紹

用于生產(chǎn)乙酰磺胺酸k的常規(guī)方法使氨基磺酸、胺和乙酸反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽。通常，在生產(chǎn)規(guī)模條件下，將乙酸添加至氨基磺酸和胺以引發(fā)和有效地維持反應(yīng)。如此，乙酸通常以較高量存在，例如，大于基于反應(yīng)混合物(不包括溶劑)中反應(yīng)物總重量的1wt％。如果重量百分比計(jì)算中包括溶劑，乙酸通?？梢砸源笥?.15wt％的量存在。反應(yīng)通常在過量胺下進(jìn)行，所述胺向上推動進(jìn)行反應(yīng)所處的ph。酰氨基氨基磺酸鹽然后與乙酰乙酰基化劑(例如雙烯酮)反應(yīng)，以形成乙酰乙酰胺鹽。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過量胺的使用和伴隨的ph增加在所得乙酰乙酰胺鹽中導(dǎo)致顯色問題。

現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)方法相反，在酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)中使用較低量(如果存在)的乙酸可以有效地引發(fā)和維持反應(yīng)。反應(yīng)然后可以使用較少量(例如，較少的過量)的胺進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)可以在5.5-7.0的ph水平下進(jìn)行。因此，所得乙酰乙酰胺鹽的收率和顏色性質(zhì)均可以改進(jìn)。而且，因?yàn)樘砑又练磻?yīng)的額外乙酸的量可以減少或消除，可以將較少量的原材料用于形成相同量的產(chǎn)物，其帶來額外的工藝效率。此外，提供乙酸和/或胺所要求的工藝部件，例如，釜、管線、泵等，可以有利地減少或消除，導(dǎo)致更低的資本成本。

乙?；前匪醟形成

本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)乙酰磺胺酸k的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法包括使反應(yīng)混合物，例如，第一反應(yīng)混合物，反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽，例如，三烷基銨酰氨基氨基磺酸鹽的步驟。第一反應(yīng)混合物包含氨基磺酸、胺和較低量(如果存在)的乙酸。在優(yōu)選實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物以基于反應(yīng)混合物(不包括溶劑)中反應(yīng)物總重量小于1wt％，例如，小于900wppm，小于800wppm，小于500wppm，或小于100wppm的量包含乙酸。就范圍而言，第一反應(yīng)混合物可以包含1wppm-1wt％，例如，1wppm-900wppm，1wppm-800wppm，1wppm-500wppm，10wppm-1wt％，10wppm-900wppm，10wppm-800from，10wppm-500wppm，100wppm-1wt％，wppm，100wppm-900wppm，100wppm-800wppm，或100wppm-500wppm的乙酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物基本上不含乙酸，例如，乙酸有益地作為反應(yīng)物消除。通常，將乙酸添加至氨基磺酸和胺以在生產(chǎn)規(guī)模條件下引發(fā)并且有效地維持反應(yīng)。在一些實(shí)驗(yàn)室(例如，小規(guī)模批量操作)條件下，引發(fā)反應(yīng)所處的速率不受生生產(chǎn)約束的影響。如此，在這些小規(guī)模批量操作下，可能不需要添加乙酸。然而，在常規(guī)生產(chǎn)規(guī)模工藝中，通常將較高量的乙酸用于反應(yīng)混合物。在重量百分比計(jì)算中包括溶劑時(shí)，第一反應(yīng)混合物可以以小于0.175wt％，例如，小于0.15wt％，小于0.10wt％，小于0.08wt％，或小于0.05wt％的量包含乙酸。就范圍而言，第一反應(yīng)混合物可以包含1wppm-150wppm，例如，1wppm-100wppm，1wppm-80wppm，或1wppm-50wppm的乙酸。

用于本發(fā)明的較低量的乙酸有利地降低了原材料成本。而且，在常規(guī)方法中，因?yàn)槭褂幂^高量的乙酸，通常需要乙酸去除步驟以提供純化的乙?；前匪醟中間體，例如，酰氨基氨基磺酸鹽和/或乙酰乙酰胺鹽。用于本發(fā)明的較低水平的乙酸導(dǎo)致減少或消除了在形成乙酰磺胺酸k中間體的過程中對單獨(dú)的乙酸去除步驟的需要。

如以上指出的，用于常規(guī)酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)的乙酸的量顯著高于本發(fā)明的反應(yīng)中所用的量。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，本發(fā)明較低量的乙酸的使用所要求的第一反應(yīng)混合物中的胺較少。有益的是，使用較低量的胺有利地降低原材料成本。在一個(gè)實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)所處的ph可以為5.5-7.0，例如，5.9-6.8或6.1-6.4。就下限而言，反應(yīng)可以在至少5.5，例如，至少5.7，至少5.9，或至少6.1的ph下進(jìn)行。就上限而言，反應(yīng)可以在小于7.0，例如，小于6.8，或小于6.4的ph下進(jìn)行。通過依據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行反應(yīng)，令人驚奇并且意料不到地改進(jìn)了收率。

而且，通過采用本發(fā)明的反應(yīng)參數(shù)，形成的酰氨基氨基磺酸鹽令人驚奇地具有改進(jìn)的顏色性質(zhì)，例如，由astme313測定的小于5，例如，小于2，小于1或小于0.5的黃化指數(shù)(如形成的)。此外，可以隨后由酰氨基氨基磺酸鹽形成的乙酰乙酰胺鹽也可以意料不到地顯示出改進(jìn)的顏色性質(zhì)，例如，小于45，例如，小于35，小于25，或小于10的黃化指數(shù)(如形成的)。在高于本發(fā)明ph水平下操作的一些常規(guī)方法可以產(chǎn)生：1)具有大于5的黃化指數(shù)的酰氨基氨基磺酸鹽；和/或2)具有大于45的黃化指數(shù)的乙酰乙酰胺鹽。

因?yàn)楸景l(fā)明的酰氨基氨基磺酸鹽和乙酰乙酰胺鹽具有改進(jìn)的顏色性質(zhì)，由其形成的乙?；前匪醟可以具有相比于常規(guī)乙?；前匪醟產(chǎn)品改進(jìn)的顏色性質(zhì)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，乙?；前匪醟(如形成的)具有小于5，例如，小于3，小于2，小于1，或小于0.5的黃化指數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物的反應(yīng)在較高的溫度下進(jìn)行。例如該反應(yīng)可以在大于0℃，例如，大于10℃，或大于25℃的溫度下進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)在高于室溫的溫度下進(jìn)行。在小規(guī)模批量工藝中，其中反應(yīng)物的冷卻和較低反應(yīng)溫度的維持經(jīng)濟(jì)可行，相似反應(yīng)不可以在更高溫度下進(jìn)行并且替代地可以在低得多，例如，小于25℃或小于10℃的溫度下進(jìn)行。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法不是小規(guī)模批量工藝或?qū)嶒?yàn)室規(guī)模工藝。例如，本發(fā)明的方法可以產(chǎn)生每批次至少50克的乙?；前匪醟，例如，每批次至少100克的乙?；前匪醟，每批次至少500克的乙?；前匪醟，每批次至少1千克的乙酰磺胺酸k，或每批次至少10千克的乙?；前匪醟。就速率而言，本發(fā)明的方法可以產(chǎn)生每小時(shí)至少50克的乙酰磺胺酸k，例如，每小時(shí)至少100克的乙酰磺胺酸k，每小時(shí)至少500克的乙?；前匪醟，每小時(shí)至少1千克的乙?；前匪醟，或每小時(shí)至少10千克的乙?；前匪醟。

該方法進(jìn)一步包括使酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽的步驟。在一個(gè)實(shí)施方案中，乙酰乙酰胺鹽在與酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)相同的反應(yīng)器中進(jìn)行。在優(yōu)選實(shí)施方案中，兩個(gè)反應(yīng)在單獨(dú)的反應(yīng)器中進(jìn)行。作為一個(gè)實(shí)例，將酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)料至乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器，其中使酰氨基氨基磺酸鹽反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽。

在其中兩個(gè)反應(yīng)在相同的反應(yīng)器中進(jìn)行的實(shí)施方案中，反應(yīng)可以在相同的ph水平下進(jìn)行。

在其中兩個(gè)反應(yīng)在單獨(dú)的反應(yīng)器中進(jìn)行的實(shí)施方案中，乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)在5.5-7.0，例如，5.9-6.8或6.1-6.4的ph下進(jìn)行。就下限而言，反應(yīng)可以在至少5.5，例如，至少5.7，至少5.9，或至少6.1的ph下進(jìn)行。就上限而言，反應(yīng)可以在小于7.0，例如，小于6.8，或小于6.4的ph下進(jìn)行。在優(yōu)選實(shí)施方案中，進(jìn)行酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)所處的ph與乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)相似或相同。在一個(gè)實(shí)施方案中，兩個(gè)反應(yīng)的ph水平可以彼此不同。

該方法優(yōu)選進(jìn)一步包括由乙酰乙酰胺鹽衍生乙?；前匪醟的步驟。在優(yōu)選實(shí)施方案中，該衍生涉及一下步驟：使乙酰乙酰胺鹽與環(huán)化劑反應(yīng)以形成環(huán)狀三氧化硫加合物；水解環(huán)狀三氧化硫加合物以形成乙酰磺胺酸h；和用氫氧化鉀中和乙酰磺胺酸h以形成乙?；前匪醟。

如討論的，在第一反應(yīng)步驟中，氨基磺酸和胺反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽。以下顯示了將三乙基胺用作胺并且產(chǎn)生三乙基銨酰氨基氨基磺酸鹽的示例性反應(yīng)方案。

h2n-so3h+n(c2h5)3→h2n-so3^-·hn⁺(c2h5)3

乙酸也存在于第一反應(yīng)混合物中。乙酸可以與胺(例如，三乙基胺)反應(yīng)以形成三乙基乙酸銨。以下顯示了將三乙基胺用作胺的示例性反應(yīng)方案。

h3c-cooh+n(c2h5)3→h3c-coo^-·hn⁺(c2h5)3

在常規(guī)方法中，以較高量，例如以大于1wt％的乙酸量將乙酸添加至這些反應(yīng)物。乙酸的添加影響進(jìn)行反應(yīng)所處的ph。將胺添加至混合物可以增加將胺添加至其中的混合物的ph。因此，除了乙酸含量之外，反應(yīng)混合物中胺的存在也可以影響進(jìn)行反應(yīng)所處的ph。如此，胺不僅用作反應(yīng)物，而且可以調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的ph。在一個(gè)實(shí)施方案中，胺以化學(xué)計(jì)算量的過量的量存在。在一個(gè)實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)在過量小于6mol％，例如，小于5mol％或小于3mol％的胺下進(jìn)行。然而，在本發(fā)明的方法中，第一反應(yīng)混合物中使用較少的乙酸。因此，相比于采用更高量的乙酸的常規(guī)反應(yīng)，需要更少的(一種或多種)胺以實(shí)現(xiàn)希望的ph水平。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物包含基于第一反應(yīng)混合物的總重量(除了溶劑)的35wt％-75wt％，例如，45wt％-65wt％或50wt％-60wt％的(一種或多種)胺。就上限而言，第一反應(yīng)混合物可以包含小于75wt％，例如，小于65wt％或小于60wt％的(一種或多種)胺。就下限而言，第一反應(yīng)混合物可以包含至少35wt％，例如，至少45wt％或至少50wt％的(一種或多種)胺。第一反應(yīng)混合物也可以包含溶劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物包含45wt％-85wt％，例如，55wt％-75wt％或60wt％-70wt％的溶劑。本文討論了示例性溶劑。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物具有小于0.095:1例如，小于0.06:1，小于0.01:1或小于0.001:1的乙酸與氨基磺酸的摩爾比例。就范圍而言，第一反應(yīng)混合物可以具有0.0001:1-0.095:1，例如，0.001:1-0.06:1的乙酸與氨基磺酸的摩爾比例。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第一反應(yīng)混合物中(一種或多種)胺與氨基磺酸的摩爾比例大于1:1，例如，大于1.02:1或大于1.05:1。

用于該反應(yīng)的胺可以廣泛變化。優(yōu)選地，胺包括三乙基胺。在一個(gè)實(shí)施方案中，胺可以選自三甲基胺、二乙基丙基胺、三正丙基胺、三異丙基胺、乙基二異丙基胺、三正丁基胺、三異丁基胺、三環(huán)己基胺、乙基二環(huán)己基胺、n,n-二甲基苯胺、n,n-二乙基苯胺、苯甲基二甲基胺、吡啶、取代吡啶(例如甲基吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶(cholidine)或甲基乙基吡啶)、n-甲基哌啶、n-乙基哌啶、n-甲基嗎啉、n,n-二甲基哌嗪、1,5-二氮雜二環(huán)[4.3.0]-壬-5-烯、1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]-十一-7-碳烯、1,4-二氮雜二環(huán)辛烷、四甲基六亞甲基二胺、四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基丁二胺、1,2-二嗎啉基乙烷(dimorpholylethan)、五甲基二乙基三胺、五乙基二乙三胺、五甲基二丙三胺、四甲基二氨基甲烷、四丙基二氨基甲烷、六甲基三乙四胺、六甲基三丙四胺、二異丁三胺、三異丙三胺，及其混合物。

返回到乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)，酰氨基氨基磺酸鹽和乙酰乙?；瘎┓磻?yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽。優(yōu)選地，乙酰乙?；瘎┦请p烯酮，盡管可以與雙烯酮一起或不與雙烯酮一起采用其它乙酰乙?；瘎?。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所得乙酰乙酰胺鹽可以對應(yīng)于下式。

其中m⁺是恰當(dāng)?shù)慕饘匐x子，

優(yōu)選地，m⁺是li⁺或n⁺r1r2r3r4。r1、r2、r3和r4，彼此獨(dú)立地可以是有機(jī)基或氫，優(yōu)選h或c1-c8烷基、c6-c10環(huán)烷基、芳基和/或芳烷基。

在一個(gè)實(shí)施方案中，銨鹽中的銨離子中碳原子總數(shù)不大于約20，特別地不大于約10。

以下顯示了采用三烷基銨酰氨基氨基磺酸鹽和雙烯酮作為反應(yīng)物并且產(chǎn)生乙酰乙酰胺三乙基銨鹽的示例性反應(yīng)方案。

在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行。催化劑可以廣泛變化。在一些實(shí)施方案中，催化劑包含一種或多種胺和/或膦。優(yōu)選地，催化劑是三乙基胺。除三乙基胺之外，其它示例性胺催化劑包括以上關(guān)于酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)列舉的胺。示例性膦包括甲基二苯基膦、三苯基膦、三丁基膦。在一個(gè)實(shí)施方案中，乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)在沒有催化劑的情況下進(jìn)行。

在其中酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)和乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)在單獨(dú)的反應(yīng)器中進(jìn)行的一個(gè)實(shí)施方案中，第二反應(yīng)混合物包含酰氨基氨基磺酸鹽、雙烯酮和催化劑，例如，三乙基胺。優(yōu)選地，將來自第一反應(yīng)的催化劑攜帶通至第二反應(yīng)的反應(yīng)混合物。然后第二反應(yīng)混合物經(jīng)受對形成乙酰乙酰胺鹽有效的條件。優(yōu)選地，第二反應(yīng)混合物基本上不包含乙酸。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第二反應(yīng)混合物的組成可以與以上討論的第一反應(yīng)混合物相似。在一個(gè)實(shí)施方案中，在重量百分比計(jì)算中考慮溶劑重量時(shí)，第二反應(yīng)混合物包含小于0.157wt％，例如，小于0.15wt％，小于0.10wt％，小于0.8wt％，或小于0.5wt％的乙酸，基于。在一些實(shí)施方案中，第二反應(yīng)混合物可以進(jìn)一步包含3wt％-45wt％，例如，13wt％-35wt％或18wt％-30wt％的酰氨基氨基磺酸鹽；1wt％-30wt％，例如，1wt％-20wt％或5wt％-15wt％的雙烯酮；和/或45wt％-85wt％，例如，55wt％-75wt％或60wt％-70wt％的溶劑。在優(yōu)選實(shí)施方案中，酰氨基氨基磺酸鹽形成反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物提供第二反應(yīng)混合物的酰氨基氨基磺酸鹽組分。除了以上提到的組分之外，第二反應(yīng)混合物可以進(jìn)一步包含來自第一反應(yīng)的反應(yīng)副產(chǎn)物，例如，(殘留)銨乙酸鹽。

在一個(gè)實(shí)施方案中，乙酰乙?；瘎?例如，雙烯酮)的量應(yīng)該至少與反應(yīng)物酰氨基氨基磺酸鹽等摩爾。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法可以利用過量小于30mol％，例如，小于10mol％的雙烯酮。也可以考慮更大的過量。

第一和/或第二反應(yīng)可以采用有機(jī)溶劑。適合的惰性有機(jī)溶劑事實(shí)上是不以不希望的方式與反應(yīng)中的初始物料、最終產(chǎn)物和/或催化劑反應(yīng)的所有有機(jī)溶劑。溶劑優(yōu)選具有溶解，至少部分地溶解，酰氨基氨基磺酸鹽的能力。示例性有機(jī)溶劑包括鹵代脂肪族烴，優(yōu)選具有高至4個(gè)碳原子的那些，例如，二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯氟乙烯；脂肪族酮，優(yōu)選具有3-6個(gè)碳原子的那些，例如，丙酮、甲基乙基酮；脂肪族醚，優(yōu)選具有4或5個(gè)碳原子的環(huán)狀脂肪族醚，例如，四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷；低級脂肪族羧酸，優(yōu)選具有2-6個(gè)碳原子的那些，例如，乙酸、丙酸；脂肪族腈，優(yōu)選乙腈；碳酸和低級脂肪族羧酸的n-烷基-取代酰胺，優(yōu)選具有高至5個(gè)碳原子的酰胺，例如，四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮；脂肪族亞砜，優(yōu)選二甲亞砜，和脂肪族砜，優(yōu)選環(huán)丁砜。

特別優(yōu)選的溶劑包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、丙酮、冰醋酸和二甲基甲酰胺，特別優(yōu)選二氯甲烷。溶劑可以單獨(dú)或以混合物方式使用。

在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)在-30℃-50℃，例如，0℃-25℃的溫度下進(jìn)行。反應(yīng)壓力可以廣泛變化。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，反應(yīng)在大氣壓力下進(jìn)行。反應(yīng)時(shí)間可以廣泛變化，優(yōu)選0.5小時(shí)-12小時(shí)，例如，1小時(shí)-10小時(shí)。在實(shí)施方案中，反應(yīng)通過引入酰氨基氨基磺酸鹽并且計(jì)量加入雙烯酮進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)通過引入雙烯酮并且計(jì)量加入酰氨基氨基磺酸鹽進(jìn)行。反應(yīng)可以通過引入雙烯酮和酰氨基氨基磺酸并且計(jì)量加入催化劑進(jìn)行。

一旦形成，反應(yīng)產(chǎn)物優(yōu)選經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)純化步驟。例如溶劑可以與反應(yīng)產(chǎn)物分離，例如，經(jīng)由蒸餾，并且殘留物(主要是乙酰乙酰胺-n-磺酸酯/鹽)可以從適合的溶劑中重結(jié)晶，所述適合的溶劑例如，丙酮、乙酸甲酯或乙醇。

環(huán)化、水解和中和

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，使乙酰乙酰胺鹽與環(huán)化劑反應(yīng)以形成環(huán)狀三氧化硫加合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，環(huán)化通過使用至少等摩爾量的可以溶解于惰性無機(jī)或有機(jī)溶劑中的環(huán)化劑，例如，三氧化硫?qū)崿F(xiàn)。三氧化硫通常以基于乙酰乙酰胺鹽的摩爾過量，例如，高至20倍過量，或高至10倍過量使用。以下顯示了示例性環(huán)化反應(yīng)。

三氧化硫可以以固體或液體形式或通過以三氧化硫蒸氣的形式冷凝而添加至反應(yīng)混合物。優(yōu)選地，使用三氧化硫在以下物質(zhì)中的溶液：1)濃縮的硫酸、2)液體二氧化硫或3)惰性有機(jī)溶劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)在沒有溶劑的情況下進(jìn)行。適合的惰性無機(jī)或有機(jī)溶劑為不以不希望的方式與三氧化硫或反應(yīng)的初始物料或最終產(chǎn)物反應(yīng)的那些液體。優(yōu)選無機(jī)溶劑包括但不限于液體二氧化硫。優(yōu)選有機(jī)溶劑包括但不限于鹵代脂肪族烴，其優(yōu)選具有高至4個(gè)碳原子，例如，二氯甲烷(二氯代甲烷)、氯仿、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯氟乙烯；碳酸與低級脂肪族醇，優(yōu)選與甲醇或乙醇的酯；硝基烷烴，優(yōu)選具有高至4個(gè)碳原子，特別是硝基甲烷；烷基-取代吡啶，優(yōu)選三甲基吡啶；和脂肪族砜，優(yōu)選環(huán)丁砜。該方法可以單獨(dú)或以其混合物的方式采用這些溶劑。

在優(yōu)選實(shí)施方案中，相同溶劑用于乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)和環(huán)化反應(yīng)兩者。作為一個(gè)益處，乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)中獲得的溶液，在不分離乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)的情況下，可以立即用于環(huán)化。

在一個(gè)實(shí)施方案中，用于環(huán)化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為-70℃至175℃，例如，-40℃至10℃。進(jìn)行反應(yīng)所處的壓力可以廣泛變化。在一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)在0.01mpa-10mpa，例如，0.1mpa-5mpa的壓力下進(jìn)行。優(yōu)選地，反應(yīng)在大氣壓力下進(jìn)行。

可以將乙酰乙酰胺鹽引入至反應(yīng)器并且將三氧化硫計(jì)量加入至反應(yīng)器中。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，將兩種反應(yīng)物同時(shí)進(jìn)料至反應(yīng)器中。在一個(gè)實(shí)施方案中，初始將三氧化硫引入至反應(yīng)器中并且添加乙酰乙酰胺鹽。優(yōu)選地，將至少部分的三氧化硫引入至反應(yīng)器中，并且然后連續(xù)地或以部分的方式，計(jì)量加入乙酰乙酰胺鹽和(額外的)三氧化硫。

環(huán)狀三氧化硫加合物可以經(jīng)由常規(guī)手段水解和中和。在將二氯甲烷用作反應(yīng)介質(zhì)的情況下，可以將水或冰以例如基于三氧化硫的摩爾過量添加至環(huán)狀三氧化硫加合物/三氧化硫溶液。以下顯示示例性水解反應(yīng)方案。

水的添加導(dǎo)致相分離。甜味劑酸，乙?；前匪醜(6-甲基-3,4-二氫-1,2,3-噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物)，其經(jīng)由水解形成，存在于有機(jī)相中。

在添加水之后，可以通過蒸餾除去反應(yīng)溶劑，并且有機(jī)相中剩余的乙?；前匪醜可以用更適合的溶劑提取。適合的溶劑是對硫酸充分穩(wěn)定并且具有令人滿意的溶解能力的那些。其它適合的溶劑包括碳酸的酯，例如，例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙二酯，或有機(jī)單羧酸的酯，例如，甲酸異丙酯和甲酸異丁酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯和乙酸新戊酯，或二羧酸的酯或不與水混溶的酰胺，例如，四丁基脲是適合的。特別優(yōu)選乙酸異丙酯和乙酸丁酯。

組合的有機(jī)相用例如na2so4干燥并且蒸發(fā)。提取中遺留的任何硫酸可以通過將堿水溶液恰當(dāng)?shù)靥砑又劣袡C(jī)相去除。為了該目的，稀釋的堿水溶液可以添加至有機(jī)相直至含水相中達(dá)到的ph與相同的提取劑和水的兩相體系中相同濃度下的純6-甲基-3,4-二氫-1,2,3-噻嗪-4-酮-2,2-二氧化物的ph相應(yīng)。

乙?；前匪醜的中和產(chǎn)生乙?；前匪醜的非毒性鹽，例如，乙?；前匪醟。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過使乙?；前匪醜與適當(dāng)?shù)膲A(例如，氫氧化鉀)反應(yīng)進(jìn)行中和。其它適合的堿包括，例如，koh、khco3、k2co3、醇鉀。以下顯示了使用氫氧化鉀作為中和劑的示例性反應(yīng)方案。

在一個(gè)實(shí)施方案中，乙酰磺胺酸h可以使用鉀堿的水溶液中和并且直接從純化的有機(jī)提取相中提取。然后，在恰當(dāng)時(shí)在溶液蒸發(fā)之后乙酰磺胺酸k以晶體形式沉淀出來，并且其也可以重晶體以純化。

圖1顯示了依據(jù)本發(fā)明的示例性乙酰磺胺酸k方法100。方法100包括酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102和乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104。盡管圖1顯示了用于兩個(gè)中間體形成反應(yīng)的單獨(dú)反應(yīng)器，但是其它配置(例如，一反應(yīng)器方法)，也在本發(fā)明的構(gòu)思之中。氨基磺酸經(jīng)由氨基磺酸進(jìn)料106進(jìn)料至酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102。將(一種或多種)胺(優(yōu)選三乙基胺)經(jīng)由胺進(jìn)料管線108進(jìn)料至酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102。除了氨基磺酸和(一種或多種)胺之外，也將乙酸進(jìn)料至酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102(經(jīng)由管線110)。酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102中的所得反應(yīng)混合物是如以上討論的。在酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102中，使氨基磺酸和胺(在乙酸的存在下)反應(yīng)以產(chǎn)生粗制酰氨基磺酸鹽成分，其經(jīng)由管線112離開反應(yīng)器102。通過控制乙酸和/或(一種或多種)酰胺的進(jìn)料速率，酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102中的反應(yīng)維持在本發(fā)明的ph水平下。盡管未顯示，反應(yīng)溶劑，例如，二氯甲烷也可以存在于酰氨基磺酸鹽形成反應(yīng)器102中。

將管線112中的粗制酰氨基磺酸鹽成分導(dǎo)引至乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104。雙烯酮經(jīng)由管線114進(jìn)料至乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104。乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104中所得反應(yīng)混合物是如以上討論的。在乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104中，使酰氨基磺酸鹽和雙烯酮反應(yīng)以產(chǎn)生粗制乙酰乙酰胺鹽成分，其經(jīng)由管線118離開反應(yīng)器104。通過控制(一種或多種)酰胺的進(jìn)料速率，乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104中的反應(yīng)維持在本發(fā)明的ph水平下。盡管未顯示，二氯甲烷也可以存在于乙酰乙酰胺鹽形成反應(yīng)器104中。

將粗制乙酰乙酰胺鹽成分導(dǎo)引至環(huán)化反應(yīng)器120。也將三氧化硫進(jìn)料至環(huán)化反應(yīng)器120(經(jīng)由管線122)。在環(huán)化反應(yīng)器120中，管線118中的乙酰乙酰胺鹽環(huán)化并且是環(huán)狀三氧化硫加合物物流，其經(jīng)由管線124離開。

將包含環(huán)狀三氧化硫加合物的管線124導(dǎo)引至水解反應(yīng)器126。將水經(jīng)由水進(jìn)料128進(jìn)料至水解反應(yīng)器126。在水解反應(yīng)器126中，水解環(huán)狀三氧化硫加合物以產(chǎn)生粗制乙?；前匪醜物流，其經(jīng)由管線130離開水解反應(yīng)器126并且導(dǎo)引至相分離單元132。相分離單元132將管線130的內(nèi)含物分離成有機(jī)相134和含水相136。有機(jī)相134包含管線130中主要量的乙?；前匪醜以及溶劑，例如，二氯甲烷。含水相136經(jīng)由管線137離開并且包含三乙基硫酸銨，和任選的硫酸和次要量的乙酰磺胺酸h。該相可以進(jìn)一步純化以分離和/或回收乙?；前匪醜和/或三乙基硫酸銨。回收的乙?；前匪醜可以與來自有機(jī)相(未顯示)的乙?；前匪峤M合。

有機(jī)相離開相分離單元132并且將其導(dǎo)引至提取塔138(經(jīng)由管線140)。水經(jīng)由水進(jìn)料142進(jìn)料至提取塔138。水從管線140的內(nèi)含物中提取殘留硫酸鹽并且純化的乙酰磺胺酸h物流經(jīng)由管線144離開提取塔138。提取的硫酸鹽經(jīng)由管線145離開提取塔138。

將管線144引導(dǎo)至中和單元146。氫氧化鉀也進(jìn)料至中和單元146(經(jīng)由管線148)。氫氧化鉀中和乙?；前匪醜以產(chǎn)生粗制乙?；前匪醟產(chǎn)物，其經(jīng)由管線150離開中和單元146。粗制乙酰磺胺酸k產(chǎn)物物流包含乙?；前匪醟、二氯甲烷、水和氫氧化鉀。管線150中的粗制乙?；前匪醟產(chǎn)物物流可以導(dǎo)引至進(jìn)一步的處理以回收純化的乙酰磺胺酸k，顯示其經(jīng)由物流152離開。除了純化的乙?；前匪醟之外，二氯甲烷和氫氧化鉀可以與粗制乙?；前匪醟產(chǎn)物物流分離，如由物流154顯示的。物流154的內(nèi)含物可以回收和/或循環(huán)至該方法。

本發(fā)明還包括以下實(shí)施方案：

1.用于生產(chǎn)乙?；前匪徕浀姆椒ǎ龇椒òㄒ韵虏襟E:

(a)使第一反應(yīng)混合物反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽，所述第一反應(yīng)混合物包含：

氨基磺酸，

胺，優(yōu)選三乙基胺，優(yōu)選35wt％-75wt％的胺，和

1wppm-1wt％的乙酸；

(b)使所述酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽；

(c)從所述乙酰乙酰胺鹽衍生乙?；前匪徕?。

2.項(xiàng)目1的方法，其中步驟(c)包括：

使所述乙酰乙酰胺鹽與環(huán)化劑反應(yīng)以形成環(huán)狀三氧化硫加合物；和

從所述環(huán)狀三氧化硫加合物衍生乙?；前匪徕洺煞?。

3.根據(jù)項(xiàng)目2的方法，其中所述衍生包括：

水解所述環(huán)狀三氧化硫加合物以形成乙?；前匪醜；和

用氫氧化鉀中和所述乙酰磺胺酸h以形成乙?；前匪徕?。

4.項(xiàng)目1的方法，其中所述第一反應(yīng)混合物中乙酸與氨基磺酸的摩爾比例小于0.095:1。

5.項(xiàng)目1的方法，其中步驟(a)中的反應(yīng)的ph為5.5-7.0，優(yōu)選5.9-6.8。

6.項(xiàng)目1的方法，其中步驟(a)中的反應(yīng)在過量小于6mol％的胺下進(jìn)行。

7.項(xiàng)目1的方法，其中所述酰氨基氨基磺酸鹽具有小于5的黃化指數(shù)和/或所述乙酰乙酰胺鹽具有小于45的黃化指數(shù)，和/或所述乙?；前匪徕浘哂行∮?的黃化指數(shù)。

8.項(xiàng)目1的方法，其中所述第一反應(yīng)混合物中胺與氨基磺酸的摩爾比例小于1.06:1。

9.項(xiàng)目1的方法，其中所述方法不包括乙酸去除步驟。

10.項(xiàng)目1的方法，其中步驟(b)包括：

使所述酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮接觸以形成第二反應(yīng)混合物；和

使所述第二反應(yīng)混合物反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽。

11.由項(xiàng)目1的方法生產(chǎn)的乙?；前匪徕?，優(yōu)選具有小于5的黃化指數(shù)。

12.由項(xiàng)目1的方法生產(chǎn)的酰氨基氨基磺酸鹽，優(yōu)選具有小于5的黃化指數(shù)。

13.由項(xiàng)目1的方法生產(chǎn)的乙酰乙酰胺鹽，優(yōu)選具有小于45的黃化指數(shù)。

14.用于生產(chǎn)酰氨基氨基磺酸鹽的方法，所述方法包括以下步驟：

優(yōu)選在5.5-7.0的ph下，使氨基磺酸、胺和小于10000wppm的乙酸反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽，所述酰氨基氨基磺酸鹽優(yōu)選具有小于5的黃化指數(shù)。

15.用于生產(chǎn)乙酰乙酰胺鹽的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)優(yōu)選在5.5-7.0的ph下，使氨基磺酸、胺和1wppm-10000wppm的乙酸反應(yīng)以形成酰氨基氨基磺酸鹽，所述酰氨基氨基磺酸鹽優(yōu)選具有小于5的黃化指數(shù)；和

(b)使所述酰氨基氨基磺酸鹽與雙烯酮反應(yīng)以形成乙酰乙酰胺鹽，所述乙酰乙酰胺鹽優(yōu)選具有小于45的黃化指數(shù)。

盡管已經(jīng)詳細(xì)描述本發(fā)明，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改將對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。鑒于上述討論，以上結(jié)合背景技術(shù)和具體實(shí)施方式討論了本領(lǐng)域相關(guān)知識和文獻(xiàn)，其公開內(nèi)容全部以引用方式并入本文。此外，應(yīng)該理解本發(fā)明的方面和以下和/或所附權(quán)利要求書中引用的各個(gè)實(shí)施方案和各個(gè)特征的部分可以整體或部分地組合或互換。在各個(gè)實(shí)施方案的上述說明中，引用另一個(gè)實(shí)施方案的那些實(shí)施方案可以恰當(dāng)?shù)嘏c其它實(shí)施方案組合，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將要理解的。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將要理解上述的說明僅是舉例，并且不旨在限制本發(fā)明。