Способ получения @ -ацетил- @ , @ -аланина Советский патент 1987 года по МПК C07C101/08 

112

Изобретение относится к усовертен стЕованному способу получения N-аце- тилпроизводного В,1-эланина. N-Ацети -В,Ь-аланин имеет широкое применение в тонком органическом синтезе, он яв ляется сырьем для получения оптическ активных аминокислот L-аланина и N- -ацетил-О-аланина с помощью амино- ацилазы, а также D-аланина с помощью химического гидролиза.

Цель изобретения - упрощение процесса.

Цель достигается тем, что процес ведут при 48-55 с в течение 20-30 ми при молярном соотношении аминоки- слота - уксусный ангидрид - уксусная кислота, равном 1:1,20-1,30:4,4-5,0. Целевой продукт выделяет из воды без ионообменной очистки.

Способ дает возможность получить целевой продукт с выходом 78-83% и чистотой 98,7-99,0%.

Пример 1 . В четырехгорлук) четырехлитровую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, термометром,об- ратным холодильником и капельной воронкой, помещают 534,2 г (6 моль) D,L-аланина, 1500 мл (26,2 моль) уксусной кислоты и при перемешивании подогревают реакционную массу до 48-50°С. Поддерживая эту температуру в течение 20 мин, прибавляют 720 мл (7,2 моль) уксусного ангидрида. Затем в вакууме при 45-50°С отгоняют растворитель. При зтом полу-- чают 1800 мл уксусной кислоты с содержанием 0,6% уксусного ангидрида, которую используют повторно для той же цели.

Продукт реакции растворяют в 400-500 мл дистиллированной воды, воду упаривают в тех же условиях. Осадок, содержащий Ы-ацетил-В,Ь- -аланин, растворяют в ми имальном объеме воды и кристаллизуют плав- ным снижением температуры до ОС. Выпавшие кристаллы отделяют на воронке Бюхнера и сушат в вакууме при 40°С или на воздухе.

Получают 653 г Ы-ацетил-В,Ь-ала- нина, что составляет 83% от теоретического в расчете на В,Ь-аланин. Содержание основного вещества 99,0% Т.пл. 135,5-136°С. Продукт хромато- графически гомогенен.

Найдено, %: С 45,62; Н 7,06; N 1 1,88.

Вычислено, %: С 45,80; Н 6,92; N I1,96,

12

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру I с той разницей что соотношение аминокислота - уксусный ангидрид - уксусная кислота l:l,3:5,0j а температура процесса 53-55°С. Из 534,2 г (6 моль) D,L- -аланина, 1717 мл (30 моль) уксусной кислоты и 780 мл (7,8 моль) уксусного ангидрида получают 630 г (80% от теоретического) N-ацетил- -В,Ъ-аланина. Содержание основного вещества 99,0%. Т.пл. 135-136°С.

Найдено, %: С 45,62; Н 7,06; N-11,88.

Вычислено, %: С 45,80 ; Н 6,92; N 11,96..

П р и м е р 3. Получение N-аце- тил-D,L-аланина на опытных установках в производственных условиях.Выделение целевого продукта осуществляют в два приема. Кристаллы N- -ацетил-D,L-аланина отделяют на центрифуге .

В стеклянный реактор марки Si- max емкостью 75 л снабженный мешалкой, термометром, мерником на 20 л и змеевиком дпя подогрева, помещают 10,07 кг (113 моль) D,L-аланина и 27,0 л (469,9 моль) уксусной кислоты. 1 ускают пар в змеевик и при перемешивании подогревают содержимое реактора до 48-50°С. Поддерживая эту температуру из мерника,прибавляют в течение 25-30 мин 14,13 л (141,25 моль) уксусного ангидрида. Затем содержимое аппарата переносят в вакуум-циркуляционный выпарной аппарат марки Simax с емкостью 25 и производительностью 25 л/ч и отгоняют растворитель. На кубовый остаток, содержащий N-aцeтил-D,L-aлa- нин в виде масла, прибавляют 7,5 л воды. Воду упаривают в тех же условиях до образования первых кристаллов Н-ацетил-В5L-аланина. Затем прибавляют 6 л воды и после хорошего перемеишвания переносят в эмалированный чан, снабженный мешалкой, термометром и линией рассола. Откры вают рассол и плавно снижают температуру смеси до 0°С В течение 2,5 3ч.

N-Aцeтил-D,L-aлaнин отделяют на центрифуге марки ТВ-600Н, 3000 об/м

Бесцветные кристаллы 11;елевого продукта сушат при 30-40°С в вакуум в течение 6 ч или на воздухе при 20 в течение 24 ч.

Получают 10,0-11,0 кг N-ацетил- -D,L-аланина;

Маточный раствор концентрируют в вакууме до получения n,j, l,410- 1,420 и кристаллизуют в тех же условиях. Дополнительно получают 0,9- 1,6 кг целевого продукта.

Общий выход Н-ацетил-В,Ь-аланина 11,6-11,9 кг (78-80% от теоретического в расчете на В,Ь-аланин). Содержание основного вещества 98,7%. Т.пл. I35-136-C.

Продукт хроматографически гомогенен.

Найдено, %: С 46,09; Н 7,21; N 11,98

Вычислено, %: С 45,80; Н 6,92; N 11,96.

В табл. 1 и 2 помещены результаты сравнительных примеров проведени процесса ацетилирования при различных температурах и различных соотношениях реагентов.

Из табл. I видно, что температурный интервал 48-55°С является оптимальным, так как повышение или понижение температуры ацетилирования от оптимальной 48-55 С не приводит к лучшим результатам.

Из табл. 2 становится очевидным, что оптимальное соотношение аланин

67,3

93I714

уксусный ангидрид - уксусная кислота равно 1:1,20-1,30:4,4-5,0, поскольку уменьшение количества уксусного ангидрида и уксусной кислоты

приводит к неполному протеканию реакции, а увеличение не оказывает ощу тимого изменения, а только лишь приводит к перерасходу сырья.

Способ позволяет упростить и удеfO шевить процесс благодаря сокращению расхода уксусной кислоты и уксусного ангидрида, избежанию ионообменной очистки. Положительный эффект также достигается снижением темпера/5 туры реакции ацетилирования и уменьшением загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

Способ получения К-ацетил-В,Ь- -аланина ацетилированием-D,L-аланина уксусным ангидридом в среде уксусной кислоты при нагревании с последующим выделением целевого продукта из воды, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, ацетилирование- ведут при температуре 48-55 с при молярном соотноше- 30 НИИ В,Ь-аланин - уксусный ангидрид - уксусная кислота, равном 1:1,20- 1,30:4,4-5,0.

20

25

Таблица 1

Отсутст- 135-136 вуют

То же135-136

- -135-136

- -135,5-136

1,6130-136

12931716

Таблица 2

Составитель Л.Иоффе Редактор M.b)Шын Техред А.Кравчук

Заказ 343/25 Тираж 372Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Н.Король

Изобретение касается производных аминокислот, в частности, N-ацетилпроизводного 0,Ь-апанина, который используют как сьфье, в органическом синтезе, например для получения оптически активных аминокислот L-ала- нина и Н-ацетил-В-апанина с п омощью аминоацилазы или D-аланина с помощью химического гидролиза. Упрощение процесса достигается тем, что а1шлирова- ние D,L-anaHHHa уксусным ангидридом в среде уксусной кислоты, взятых в молярном соотношении 1:1,2-1,3:4,4- 5,0, ведут при 48-55°С в течение 20- 30 мин. Целевой продукт выделяют из воды без Iионообменной очистки. Способ позволяет упростить и удешевить процесс благодаря сокращению расхода уксусной кислоты и ее ангидрида, а также исключить ионообменную очистку. 2 табл. а (О