Способ получения рацематов кислых аминокислот Советский патент 1978 года по МПК C07C101/20 

.1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения природных dl аминокислот и их оптически-активных изомеров, а именно к получению рацематов пугем рапемизации D -изомеров кислых аминокислот, например глутаминовой, аспарагиновой в присутствии органических катализаторов.

Стадия рацемизации является необходимой при обычном неассиметрическом синтеза оптически-активных аминокислот. В настоящее время потребность народного хозяйства в аминокислотах, и прежде всего в X -глутаминовой кислоте велика. При ор гаяизапии многотоннажного производства

оррбого внимания заслуживает выбор наибсяее экбномичного и технологически прости- го способа получения сА- -аминокислот. Большое значение.имеет вопрос о чистоте получаемых аминокислот, поскольку предполагает ся использование их в животноводстве и пишевой промышлершости. Известны способы . рацемизации оптически-активных кислых ами HOKRcno путем нагревания их водных растворов при 200 С в присутствии концентрированной НгбО ij Онч применения специальной аппаратуры (высокое давление, коцц. NIJ.&O ), а проведение процесса при высоких температурах приводит к разложению аминокислот,в результате чего снижается выход целевого продукта.

Известны способы рацемизации Z, -глтаминоБой кислоть при нагревании ер воачг ных растворов в присутствии органических катализаторов, например салицилового альдегида, и ионов тяжелых металлов. Рацемизацию обычно проводят в щелочной среде (РН 8-10) и при нагревании до. 100 С. Рацемизация проходит на 96% за 3 ч. 2j . Однако/такой способ не технологичен. Для создан1Ш рН раствор а 1О, при котором ведут рацемизацию,к реакционному раствору добааляют NaOH , так как X -глутамнновая кислота имеет рН 3,2. Для выделения -глутаминовой кислоты после рацемизации раствор подкисляют НС1 до рН 3,2, концентрируют и охлаждают до О С. Од нако, образующаяся после нейтрализации сол ( 4olбK ) затрудняет кристаллизациюt)L глутаминовой кислоты (раство:т охлаждают

10-15 ч), а также загрязняет выпавшие кристаллы глутаминовой кислоты. Для получения чистого продукта необходима тшательная промывка кристаллов водой. Это снижает выход глутаминоБОй кислоты до 50%. BO-BTO рых, оадемизацию ведут.в присутствии ионов меди и для удаления их из растворов используют метод осаждения меди сероводородом, что трудно выполнимо в промышленных масштабах.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков: упрощение технологии получения рацематов кислых аминокислот и увеличение выхода целевых продуктов.

Это достигается тем, что водный раствор оптически активной кислоты нагревают при температуре 8О-1ОО С в присутствии органического катализатора-салицилового альдегида при кислотности среды рН 2,8-3,6 затем раствор охлаждают, выпавшие кристаллы рацемата аминокислоты отфильтрОБЫвают и сушат.

Для интенсификации процесса можно- к реакционной смеси добавлять ионообменную смолу, например КУ-2, заряженную ионами Си или At .В аналогичных условиях рацемизация проходит полностью за 2-3 ч. По окончании реакции смолу отфильтровывают и используют многократно без дополнительной регенерации.

Пример. К 1 г Z-глутаминовой кислоты в 10 мл воды добавляют 0,09 мл салицилового альдегида. Раствор нагревают 13 запаянной ампуле при 10О С 16 ч. Затем Тэаствор охлаждают до О С, выпавшие крнсталлыВЬ -глутаминовой кислоты отфильтровывают, промыьают этанолом и высушивают при 60 С. За степенью рацемизации :сл дят по изменению угла врйшення раствора. В указанных условиях paiieNiH3aiitM преходит полностью.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, только вместо 2/-глутаминовой кислоты берут 1, -аспарагиновую кислоту. Рацемизация проходит полностью за 7 ч.

Пример 3. К 1г -глутаминовой кислоты Б 10 мл воды добавляют 0,09 t/.n салицилового альдегида и О,5 г ионообменной смолы КУ-2 в медной форме. Раствор нагревают в запаянной ампуле при 10О С 2 ч. Затем смолу отфильтровывают. Раствор охлан{дают до О С, выпавшие кристаллы DU -глутаминовой кислоты отфильтровывают, промывают этанолом и сушат. Рацемизация проходит полностью.

П р и м е р 4. Аналогично примеру 3, за исключением того, что смолу заряжают ионами алюминия. Рацемизация проходит полностью за 2:5 ч.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 3, только вместо ионообменной смолы КУ-2 берут окись алюминия. Рацемизация проходит полностью 3ч,

Предложенный способ экономичнее и проще в технологическом оформлении исключает расход щелочи и соответственно кислоты для нейтрализации щелочи, исключает трудоемкую стадию очистки растворов аминокислот от ионов тяжелых металлов, облегчает выделение рацемата аминокислоты кристаллизацией.

В таблице приведены данные о выходе и качестве целевых продуктов.

88 .

86

90

94

92

93 Формула изобретения 1. Способ получения рацематов кислых .аминокислот рацемизацией водных растворов их оптически-актиЕных. изомеров в присутствии салицилового альдегида в кач стве катализатора при температуре 8Оне обнаружено

следы следы

г с последующим выделением образующегося рацемата, отличаюшийдзя тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения выхода целевого продукта, рацемизацию проводят при рН 2,8-3,6. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что рацемизацию проводят в при54

сутствии сокатализатора, например окисиl. Патент Японии № 12262/62,

алюминия шш ионообменной смолы в меднойкл. 16 В 65, 62 т.

или алюминиевой форме.

Источники информации, принятые во вни-2. Токе Кехе 2 сер., 1968, кл. 16В65,

мание при экспертизе:патент № 21517.

594106