專利名稱：糖精芐銨酰胺的合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及糖精芐銨酰胺的合成方法和應(yīng)用，特別是涉及以芐基利多卡因鹵化銨和糖精金屬鹽為原料制備糖精芐銨酰胺的合成方法，得到的糖精芐銨酰胺產(chǎn)品用作有毒工業(yè)原料和有毒化學(xué)品的苦味劑，使這些人們?nèi)粘＝佑|的化學(xué)品有苦味，能防止人們的誤食，確保人民的生命、財產(chǎn)安全。
糖精芐銨酰胺和苯酸芐銨酰胺是目前人們已知道的效能最高的兩種苦味劑。這兩種苦味劑的區(qū)別在于，苯酸芐銨酰胺微溶于水，可以直接作為水和含水物質(zhì)的苦味劑，便于應(yīng)用。我們已申請的苯酸芐銨酰胺作為鍋爐供暖系統(tǒng)循環(huán)水被盜阻止劑的專利(申請專利號99103051.6)正是利用了苯酸芐銨酰胺的這一優(yōu)點。糖精芐銨酰胺不溶于水，但其苦味比苯酸芐銨酰胺高5倍以上，此外糖精芐銨酰胺無毒，其半致死量LD50為1500mg/kg。和苯酸芐銨酰胺一樣，糖精芐銨酰胺也被用作工業(yè)酒精的苦味劑。到目前為止，涉及到糖精芐銨酰胺的合成和應(yīng)用專利有美國專利US4,661,504,US4,652,577和世界知識產(chǎn)權(quán)組織專利WO 9301,712目前糖精芐銨酰胺在國內(nèi)沒有生產(chǎn)，美國專利US4,661,504涉及到該化合物的合成，即將利多卡因氯化銨溶于水中，然后加入糖精納，55-65℃下攪拌反應(yīng)，然后用氯仿溶解生成的固體，蒸去氯仿，得到油狀物，油狀物又同異丙醇一起加熱，然后又加入大量的乙酸乙脂，才得到熔點為177～8℃的白色粉末產(chǎn)品，產(chǎn)率為80.5％。該合成方法的后處理步驟繁雜，用大量的溶劑，其中乙酸乙脂的用量幾乎是原料的十倍，這些溶劑的處理在工業(yè)生產(chǎn)中要需要很多的設(shè)備和能源，使該產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)成本很高。此外，氯仿的毒性很大，且沸點低，揮發(fā)性強，易污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的之一在于克服上述方法存在的諸多缺陷，提供一種以利多卡因氯化銨和糖精鹽為原料，用蒸餾水或乙醇，一步后處理得到糖精芐銨酰胺的合成方法。該方法對老方法進行一系列改進，省去大量的溶劑，降低生產(chǎn)成本，簡化合成工藝，減少對環(huán)境的污染，使之更有利于工業(yè)化生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效益。
本發(fā)明提供的糖精芐銨酰胺的合成方法對老方法進行了改進，具有以下優(yōu)點1．省去了大量的溶劑，生產(chǎn)成本降低；2．簡化了繁雜的后處理步驟和合成工藝，更有利于工業(yè)化生產(chǎn)；3．省去了有毒溶劑，減少對環(huán)境的污染；4．產(chǎn)品收率高，由原料到合格產(chǎn)品平均收率為96％；5．產(chǎn)品純度高，產(chǎn)品熔點186.5～187℃，元素分析符合要求，核磁共振氫譜H1NMR和碳譜C1NMR與糖精芐銨酰胺的結(jié)構(gòu)式相符合。
以下是對老方法進行的改進和改進后效果(1)新方法在反應(yīng)的后處理中，只用到蒸餾水或乙醇中的一種，而老方法先后用到氯仿、異丙醇和乙酸乙脂，這些都是比蒸餾水或乙醇貴的多的溶劑，尤其是乙酸乙脂的用量幾乎是原料的十倍。新方法后處理步驟，即用蒸餾水洗滌粗產(chǎn)品或用乙醇重結(jié)晶，只有一步可得到糖精芐銨酰胺產(chǎn)品，而老方法的后處理包括用氯仿溶解粗產(chǎn)品、蒸出氯仿、加入異丙醇并進行加熱、加入乙酸乙脂和過濾產(chǎn)品等步驟。此外，氯仿、異丙醇和乙酸乙脂的處理在工業(yè)上還需要很多的設(shè)備和能源。因此，與老方法相比，新方法省去了大量的溶劑損耗和繁雜的后處理步驟，降低了生產(chǎn)成本，簡化了合成工藝，提高了生產(chǎn)效益，使之有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
(2)在老方法中，要先用氯仿處理粗產(chǎn)品。氯仿的毒性很大，且沸點低，揮發(fā)性強，易污染環(huán)境。新方法只用到蒸餾水或乙醇中的一種，沒有環(huán)境污染問題。
(3)老方法的產(chǎn)率為80.5％，新方法產(chǎn)率高達(dá)95％以上。新方法的產(chǎn)率比老方法的產(chǎn)率高，能大幅度提高生產(chǎn)效益。
(4)新方法得到的產(chǎn)品純度高。對于結(jié)構(gòu)相同的化合物，熔點較高說明化合物較純。和老方法得到的產(chǎn)品比較，新方法得到的產(chǎn)品熔點高，產(chǎn)品純度高。
美國專利US4,661,504,US4,652,577和世界知識產(chǎn)權(quán)組織專利WO9301,712涉及到該化合物的應(yīng)用，即用作動物和嚙齒類的阻止劑，保護植物免受動物和嚙齒類的損害。文獻只有糖精芐銨酰胺也被用作工業(yè)酒精的苦味劑的報道。但到目前為止，沒有將糖精芐銨酰胺作為甲醇、工業(yè)油脂、工業(yè)鹽亞硝酸鈉和易被人們誤食的有毒日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品的苦味劑的專利和文獻報道?；谖覈l(fā)生的用甲醇，工業(yè)酒精勾兌假酒的事件、毒油事件及歷年發(fā)生的亞硝酸鈉和易被人們誤食的有毒日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品中毒的事件，我們進行糖精芐銨酰胺作為上述物品苦味劑的研究，發(fā)現(xiàn)極微量(1～20ppm，即百萬分之一到十萬分之二)的糖精芐銨酰胺可以使上述化學(xué)品具有苦味，能起到防止人們誤攝人口的目的。
本發(fā)明提供的實施例如下1．將36g芐基利多卡因鹵化銨加入到裝有150毫升水的反應(yīng)器中，然后在攪拌下加入含有20.2克糖精鈣和200毫升水的溶液中，60℃下攪拌反應(yīng)4個小時后，過濾，用蒸餾水洗滌后，干燥后得到49.4克糖精芐銨酰胺，白色粉末，產(chǎn)率97.2％，熔點186.5～187℃。
2．將36g芐基利多卡因鹵化銨加入到裝有100毫升水的反應(yīng)器中，然后在攪拌下加入含有20.2克糖精鈣和150毫升水的溶液，50℃下攪拌反應(yīng)5個小時，過濾，用蒸餾水洗滌后，得到50.5克糖精芐銨酰胺，白色粉末，產(chǎn)率99.6％，熔點178.5～180.5℃。
3．在攪拌和55℃下將22.1克糖精鉀加入到裝有36g芐基利多卡因鹵化銨和350毫升水的反應(yīng)器中，反應(yīng)5h后，過濾，用乙醇重結(jié)晶，得48.6克糖精芐銨酰胺晶體，產(chǎn)率95.7％，熔點187℃。
4．將36g的芐基利多卡因鹵化銨加入到裝有200毫升的水反應(yīng)器中，然后在攪拌下加入含有20.5克的糖精鈉和150毫升的水溶液，50℃下攪拌反應(yīng)5個小時后，過濾，用蒸餾水洗滌后，得到49.2克糖精芐銨酰胺，白色粉末，產(chǎn)率96.9％，熔點182～183℃。
5．將36g芐基利多卡因鹵化銨加入到裝有100毫升水的反應(yīng)器中，然后在攪拌下加入含有20.5克糖精鈉和100毫升水的溶液中，70℃下攪拌反應(yīng)3個小時后，反應(yīng)結(jié)束，過濾，用蒸餾水洗滌后，得到48.3克糖精芐銨酰胺，白色粉末，產(chǎn)率95.3％，熔點184～185℃。
6．在攪拌下將5～20克的糖精芐銨酰胺溶解在一噸的甲醇和工業(yè)油脂中(固體工業(yè)油脂加熱融化)。
7．在攪拌下將1O克的糖精芐銨酰胺溶解在50～200克的甲醇、乙醇中，將上述含有糖精芐銨酰胺的甲醇或乙醇溶液分別加入到1～2噸的甲醇和工業(yè)油脂中。
8．在攪拌下將10克的糖精芐銨酰胺溶解在10～200克的乙醇或乙二醇中，將上述含有糖精芐銨酰胺的乙醇或乙二醇溶液分別加入到0.5～2噸的車用冷凍劑、防霧劑和車窗洗滌劑中。
9．在攪拌下將10克的糖精芐銨酰胺溶解在10～200克的乙醇、丙二醇或丙三醇中，將上述含有糖精芐銨酰胺的乙醇、丙二醇或丙三醇溶液分別加入到1～2噸的日用洗滌劑和化妝品中。
10．在攪拌下將10克的糖精芐銨酰胺溶解在10～200克的乙醇、甲醇、丙二醇、丙三醇和二甲亞砜中，將上述含有糖精芐銨酰胺的乙醇、甲醇、丙二醇、丙三醇和二甲亞砜溶液分別加入到1～2噸的農(nóng)藥敵敵畏、三九一一、氯氰菊脂、呋喃丹、氧化樂果、丙溴磷殺蟲劑和殺菌劑多菌靈、西維因、福美雙、豆磺、乙草胺、2,4-D、白草柏中。
11．在攪拌下將10克的糖精芐銨酰胺溶解在10～200克的乙醇、甲醇、丙二醇、丙三醇和二甲亞砜中，將上述含有糖精芐銨酰胺的乙醇、甲醇、丙二醇、丙三醇和二甲亞砜溶液分別加入到1～2噸的植物生長調(diào)節(jié)劑乙烯利、多效唑、縮節(jié)胺和殺鼠劑噻鼠酮、氟鼠定、氟鼠酮中。
權(quán)利要求
1．一種糖精芐銨酰胺(Denatonium Saccharide)的合成方法和糖精芐銨酰胺的應(yīng)用，以芐基利多卡因鹵化銨和糖精金屬鹽為原料合成糖精芐銨酰胺，得到的糖精芐銨酰胺產(chǎn)品用作苦味劑，其特征在于(ⅰ)芐基利多卡因鹵化銨和糖精金屬鹽反應(yīng)完成后，生成的粗苯酸芐銨酰胺固體經(jīng)蒸餾水處理或由醇中重結(jié)晶，直接得到產(chǎn)品糖精芐銨酰胺，其中糖精金屬鹽包括糖精鈉，糖精鉀和糖精鈣，結(jié)晶溶劑醇為1～8碳的低級醇，最好為乙醇；(ⅱ)得到產(chǎn)品糖精芐銨酰胺的熔點范圍為178°～190℃的白色固體，白色粉末和晶體，其分子式為C28H33N3O4S，結(jié)構(gòu)為 核磁共振碳譜(13CNMR，測試儀器dmx300，溶劑CDCl3)的化學(xué)位移為8.1,18.4,53.6,55.5,61.7,119.6,123.0,126.6,127.3,128.0,129.4,130.9,131.4,131.9,132.3,133.0,134.0,135.0,144.1,162.6,170.6(ppm)；(ⅲ)得到的糖精芐銨酰胺加入到甲醇、工業(yè)油脂和易被人們誤食的有毒日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品中，使這些人們?nèi)粘＝佑|的有毒的工業(yè)原料和化學(xué)品有苦味，能防止人們的誤食，確保人民的生命、財產(chǎn)安全。
2．據(jù)權(quán)利要求1所述的糖精芐銨酰胺的應(yīng)用，其特征在于糖精芐銨酰胺在甲醇、工業(yè)油脂、工業(yè)鹽亞硝酸鈉和易被人們誤食的有毒日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品中的含量為百萬分之一到十萬分之二(1～20ppm)，最好為百萬分之五到十萬分之一(5～10ppm)。
3．據(jù)權(quán)利要求1所述的糖精芐銨酰胺的應(yīng)用，其特征在于加入方法為(1)糖精芐銨酰胺可以直接在攪拌下加入到甲醇和液體的工業(yè)油脂中，固體工業(yè)油脂在其融化溫度以上加入糖精芐銨酰胺。(2)先將糖精芐銨酰胺溶解于甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇，丙三醇、二甲亞砜中，然后再加入到甲醇、工業(yè)油脂、工業(yè)鹽亞硝酸鈉和易被人們誤食的日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品中。(3)對于配方中含有甲醇，酒精、乙二醇、丙二醇、丙三醇和其他能夠溶解糖精芐銨酰胺的有機溶劑的日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品，加入方法是先將糖精芐銨酰胺溶解在上述溶劑中，然后再進行日用、車用和農(nóng)用化學(xué)品的制備。
4．據(jù)權(quán)利要求1所述的糖精芐銨酰胺的應(yīng)用，其特征在于所述的日用化學(xué)品包括洗滌劑、化妝品；車用化學(xué)品包括抗冷凍劑、防霧劑和車窗洗滌劑；農(nóng)用化學(xué)品包括農(nóng)藥、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和殺鼠劑。
5．據(jù)權(quán)利要求1和4所述的糖精芐銨酰胺的應(yīng)用，其特征在于所述的農(nóng)藥包括敵敵畏、三九一一、氯氰菊脂、呋喃丹、氧化樂果、丙溴磷殺蟲劑；所述的殺菌劑包括多菌靈、西維因、福美雙、豆磺、乙草胺、2,4-D、白草柏；所述的植物生長調(diào)節(jié)劑包括乙烯利、多效唑、縮節(jié)胺；所述的殺鼠劑包括噻鼠酮、氟鼠定、氟鼠酮。
全文摘要
本發(fā)明涉及糖精芐銨酰胺的合成方法和應(yīng)用,特征是于反應(yīng)器中依次加入芐基利多卡因鹵化銨和糖精金屬鹽的水溶液,然后經(jīng)蒸餾水處理或由乙醇中重結(jié)晶得到糖精芐銨酰胺的方法。該方法無須用鹵仿、異丙醇和乙酸乙酯等多種溶劑對反應(yīng)進行多步后處理,簡化了生產(chǎn)工藝,降低了成本,無污染,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)率。產(chǎn)品糖精芐銨酰胺加入到甲醇、工業(yè)油脂和易被誤食的有毒日用、車用的農(nóng)用化學(xué)品中,使之具有苦味,能防止人們誤食。
文檔編號C09K3/00GK1299815SQ99126300
公開日2001年6月20日 申請日期1999年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月14日
發(fā)明者王玉蘭 申請人:中國科學(xué)院化工冶金研究所