Способ получения диглутамата железа (П) Советский патент 1993 года по МПК C07F15/02 

Изобретение относится к производству биологических соединений и может найти применение для предупреждения и лечения анемий, а также в качестве стимулятора обменных процессов.

Цель изобретения - упрощение технологического процесса, повышение выхода и стабильности целевого продукта, а также предотвращение его окисления в процессе синтеза.

Сущность способа заключается в нагревании в воде глутаминовой кислоты, металлического порошка железа в присутствии окиси меди в молярном соотношении глутаминовая кислота:железо:окись меди, равном 2:(1,5-2): 1.

При этом выделяющаяся элементарная медь препятствует образованию ионов железа (III) вследствие протекающего процесса Си + 2Fe3 + 2Fe2+ и тем самым предотвращает процесс окисления железа до трехвалентного состояния. Вследствие этого отпадает необходимость применения углекислоты, обескислороженной воды и аппаратуры (устройств) для предотвращения доступа кислорода воздуха и очистки углекислоты от кислорода.

П р и м е р 1. К 14,7 г глутаминовой кислоты (0,1 моль), 5,6 г (0,1 моль) металлического порошка железа, восстановленного водородом, и 200 мл воды при температуре кипения раствора по частям (например, по 1/10 части) добавляют 7,1 г (0,05 моль) закиси меди (Си20) до исчезновения голубовато- синей окраски, образующейся в результате добавления закиси меди. Процесс нагревания в целом продолжается в течение 1 ч. Затем раствор фильтруют, фильтрат выпаривают под вакуумом (10-20 мм рт.ст.) досуха. Остаток высушивают под этим же вакуумом в течение 1 ч при 100°С. Целевой продукт охлаждают под вакуумом до комнатной температуры и измельчают.

Выход целевого продукта - диглутамата железа (II) формулы (CsHeNO/ibFe близок к теоретическому - 34,4 г. что составляет 98,8%.

Найдено, %: Fe 15,8; С 34.3; N 8,0; Н 4,5.

Вычислено. %: Fe 16,04; С 34,50; N 8,05: Н4.63

С СА) Ю

hO 00

Данные S/HC-спектров:

1(шир,

(Fe.,.NH2);

полоса) 3350-2870. см

-1

v(ump. полоса) 1710-1590 см

- О--Ре

Продукт представляет собой очень хорошо растворимый в коде светло-желтый с светло-коричневым оттенком аморфный порошок, имеющий слабый запах, напоминающий специфический запах ржавого железа. Плотность 1,616 г/см , Температура плавления 160 ± 1°С (определялась в запаянных капиллярах).При нагревании в атмосфере воздуха продукт изменяет окраску до темно-коричневого цвета. 5%-ный водный раствор, начиная а поверхности соприкосновения с воздухом-, по истечении недели начинает изменять окраску в более темный цвет, что говорите переходе железа .из двухвалентного в трехвалентное состояние. Это подтверждается качественной реакцией на трехвалентное жзлеао, Брутто-формула диглутамата железа (И) (CsHflOdNfeFe, мол.м: 348,1. Целевой продукт нерастворим в абсолютном этиловом м метиловом спиртах н других органических растворителях,,

П р мм е р 2, К 14,7 г г лутаминоврй кислоты (0,1 моль), 5,6 г (0,1 моль) металлического порошка железа и 150 мл воды при температуре кипения по частям (например 1/10 части) добавляют 4,0 г окиси меди (СиО) (0,05 моль) до исчезновения голубовато-синей окраски раствора, образующейся в результате добавления окиси меди. Процесс нагревания в целом продолжается в течение 2 ч. Последующие операции проводят, как описано в примере 1..

Выход целевого продукта 33,8 г, что составляет 97,0% от теории.

Найдено, %: Fe 15,8; С 34,2; Ы 8.0; Н 4,5

Вычислено, %: Fe 16,04; С 34,50; N 8,05; И 4,63

5%-ный водный раствор целевого продукта не выделяет осадка иод действием кислорода воздуха в течение двух недель.

Характеристика целевого продукта анг- яогична характеристике, приведенной в примере 1.

П р и м.е р 3. К 14,7 г глутамииовой кислоты (0,1 моль), 4,2 г (0.075 моль) металлического порошка железа и 200 мл воды при температуре кипения раствора по частям добавляют 7,1 г (0,05 моль) закиси меди (СиаО) ДО исчезновения голубовато-синей окраски, образующейся в результате добавления закиси меди. Процесс нагревания в целом продолжается в течение 4 ч. Последующие операции аналогичны описанным в примере 1.

Выход целевого продукта составляет

34,2 г, что составляет 98,2% от теории. Найдено, %: Fe 15,7; С 34,5; N 7,9; Н 4,6 Вычислено, %: Fe 16,04; С 34,5; N 8,05; Н 4,63 .

5%-ный водный раствор целевого продукта не выделяет осадка под действием кислорода воздуха1 в течение двух недель.. Характеристика целевого продукта аналогична характеристике, приведенной в

примере 1,

П. р v, м е р 4. К 14,7 г (0,1 моль), 11,2 г (0,2 моль) железного порошка и 200 мл воды при температуре кипения раствора по частям добавляют 7,1 г (0,05 моль) окиси меди () до

исчезновения голубовато-синей-окраски,.образующейся в результате добавления окиси меди (). Процесс нагревания в целом продолжается в течение часа. Последующие операции проводят, как описано в примере 1.

Выход целевого продукта 34,3 г, что составляет 98,5% от теории. Характеристика целевого продукта и его элементный состав аналогичны приведенным в примере 1.

Если берут окиси меди (Гили II) меньше

моль на 2 моль глутаминовой кислоты, то при нагревании раствора до исчезновения голубовато-синей окрзекн целевой продукт содержит глутаммкрвую кислоту.

При добавлении окиси меди более 1

моль ка 2 моль глутаминовой. кислоты и большей молярной концентрации окиси меди, чем полярная концентрация железного порошка, исчезновение голубовато-синей окраски не наступает и целевой продукт со

держит диглутамат меди. При добавлении окиси меди более 1 моль на 2 моль глутаминовой- кислоты и меньшей молярной концен- трацмм окиси меди, чем молярная концентрация железного порошка, исчезно вение голубовато-синей окраски наступает в течение длительного времени и намного превышает время, приведенное в описанных примерах.

Предлагаемый способ имеет преимущество по сраз чекию с прототипом. Резко увеличивается выход целевого продукта. В предлагаемом способе выход составляет 98%, а в прототипе 30-60%.

Повышается стабильность целевого

продукта. 5%-ный водный раствор целевого продукта не выделяет осадка под действием кислорода воздуха в течение двух недель, в то время как в известном способе (прототипе) осздок выделяется в течение 2 сут.

Упрощается технологический процесс получения целевого продукта..

В предлагаемом способе не применяется углекислота для создания инертной атмосферы на всех стадиях технологического процесса. Увеличивается скорость процесса образования целевого продукта в водном растворе (в предлагаемом способе процесс заканчивается за 1-1,5 ч, тогда как в известном способе процесс длится в течение суток).

Отсутствует аппаратура (устройства) для предотвращения доступа кислорода воздуха и очистки углекислоты от кислорода.

Прототипом является способ получения диглутамата железа (И) (авт.св. № 1392885 от 03.01.86), сущность которого заключается в нагревании в воде и инертной среде суспензии моноглутамата железа (II) и глутамино- вой кислоты в молярном соотношении 1:1 до растворения исходных компонентов с последующим упариванием раствора досуха.

Недостатки этого способа:

Сложность синтеза химически чистого моноглутамата железа (II).

Отсутствие серийного производства моноглутамата железа (II).

Проведение всех операций в процессе синтеза целевого продукта в условиях, строго препятствующих доступу кислорода воздуха,

Использование углекислоты и обезкис- лороженной воды.

Использование устройств (аппаратуры) для предотвращения доступа кислорода

воздуха и очистки углекислоты от кислорода,

В предлагаемом способе все перечисленные недостатки, присущи базовому объекту, отсутствуют.

Преимущество заявляемого способа по сравнению с прототипом заключается в упрощении технологического процесса и аппаратурного оформления способа получения целевого продукта, суть которого

заключается в том, что в предлагаемом способе не применяются трудносинтезируе- мый моноглутамат железа (II) в качестве основного реагента для получения целевого продукта, углекислота, обескислороженная

вода и устройства(аппаратура) для предотвращения доступа кислорода воздуха и очистки углекислоты от кислорода.

Ф-о р-мула изобретения Способ получения диглутамата железа

.(И) взаимодействием глутаминооой кислоты с соединением железа при нагревании, о т- л и чаю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве соединения железа используют металлическое железо и

процесс ведут в присутствии оксидов меди (I) или (И) при мольном соотношении г.лутамино- вая кислота:желаэо;оксид меди 2:(1.5-2):1.

Использование: для предупреждения и лечения анемии в качестве стимулятора обменных процессов. Сущность изобретения: продукт - диглутэмат железа (II). (CsHeNO Fe, БФ CioHieFeiNaOe, выход 98,8%, т.пл. 160-161°С (в запаянном капилг ляре). плотность 1,616 г/см3. Реагент 1: глу- таминовая кислота. Реагент 2: Fe. Реагент 3, СиО или Си20. Условия реакции: кипячение в воде 1 ч.