Способ получения @ -ацетил- @ , @ -аланина

 

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-аланина и Н-ацетил-В-апанина с п омощью аминоацилазы или D-аланина с помощью химического гидролиза. Упрощение процесса достигается тем, что а1шлирование 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 07 С 101/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч

1Я !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3828723/23-04 (22) 12.11,84 (46) 28.02.87. Бюл. У 8 (71) Армянский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института химических реактивов и особо чистых химических веществ (72) М.М.Амирханян, М.Ф.Еланян, P.0.ÌàòåâîñÿH, Г.М.Абрамов и 3Д1.Мхитарян (53) 547.466 ° 07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 761455, кл. С 07 С 101/08, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АЦЕТИЛ-Э Г-АЛАНИНА (57) Изобретение касается производных аминокислот, в частности, N-аце„.SU, 12931 1 А 1 тилпроизводного D L-аланина, который используют как сырье, в органическом синтезе, например для получения оптически активных аминокислот L-аланина и N-ацетил-11-аланина с помощью аминоацилазы или D-аланина с помощью химического гидролиза. Упрощение процесса достигается тем, что ацилирование D L-аланина уксусным ангидридом в среде уксусной кислоты, взятых в молярном соотношении 1:1,2-1,3:4,45,0, ведут при 48-55 С в течение 2030 мин. Целевой продукт выделяют из воды без ионообменной очистки. Способ позволяет упростить и удешевить процесс благодаря сокращению расхода уксусной кислоты и ее ангидрида, а также исключить ионообменную очистку.

2 табл.

1 129317

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения N-ацетилпроизводного D,L-эланина. N-Aqevvz-D L-алании имеет широкое применение в тонком органическом синтезе, он является сырьем для получения оптически активных аминокислот Ь-аланина и N-ацетил-D-аланина с помощью аминоацилазы, а также D-аланина с помощью химического гидролиза. 10

Цель изобретения — упрощение процесса.

Цель достигается тем, что процесс ведут при 48-55 С в течение 20-30 мин при молярном соотношении аминокислота — уксусный ангидрид — уксусная кислота, равном 1:) 20-1,30:4,4-5,0.

Целевой продукт выделяет из воды без ионообменной очистки.

Способ дает возможность получить 20 целевой продукт с выходом 78-83% и чистотой 98,7-99,0Х.

Пример 1. В четырехгорлую че-.ырехлитровую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, термометром,обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 534,2 r (6 моль)

D,1-аланина, 1500 мл (26,2 моль) уксусной кислоты и при перемешивании подогревают реакционную массу до 30

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 этом полу-чают 1800 мл уксусной кислоты с содержанием 0 6Х уксусного ангидрида, которую используют повторно для той же цели.

Продукт реакции растворяют в 40

400-500 мл дистиллированной воды, воду упаривают в тех же условиях.

Осадок, содержаший N-ацетил-D,L-аланин, растворяют в минимальном объеме воды и кристаллизуют план- 45 е ным снижением температуры до 0 C.

Выпавшие кристаллы отделяют на воронке Бюхнера и сушат в вакууме при 40 С или на воздухе.

Получают 653 г N-ацетил-D L-ала- 50 нина, что составляет 83% от теоретического в расчете на D L-алании.

Содержание основного вещества 99,0Х.

Т.пл. 135,5-136 С. Продукт хроматографически гомогенен, 55

Найдено, Х: С 45,62; Н 7,06;

N ll,88.

Вычислено, %: С 45 80; Н 6,92, N 1 1,96, 1 2

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру l с той разницей,, что соотношение аминокислота — уксусный ангидрид — уксусная кислота

1:1,3:5,0; а температура процесса

53-55ОС. 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 r (80% от теоретического) N-ацетил-D,Ь-аланина. Содержание основного вещества 99,0%. Т,пл. 135-136 С.

Найдено, %: С 45,62 ; Н 7,06;

N 11,88.

Вычислено, Х: С 45)80, Н 6,92;

N 11,96., Пример 3. Получение N-ацетил-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 "Simax" емкостью 75 л снабженный мешалкой, термометром, мерником на 20 л и змеевиком для подогрева, помещают 10,07 кг (113 моль) D,L-аланина и 27,0 л (469 9 моль) уксусной кислоты. 11ускают пар в змеевик и при перемешивании подогревают содержимое реактора до 48-50 С. Поддерживая эту температуру из меринка,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 л и производительностью 25 л/ч и отгоняют растворитель. На кубовый остаток, содержащий N-ацетил-D,L-алании в виде масла, прибавляют 7,5 л воды. Воду упаривают в тех же условиях до образования первых кристаллов N-ацетил-D,L-аланина. Затем прибавляют 6 л воды и после хорошего перемешивания переносят в эмалированный чан, снабженный мешалкой, термометром и линией рассола, Откры вают рассол и плавно снижают температуру смеси до 0 С в течение 2,53 ч.

N-Ацетил-D,L-аланин отделяют на центрифуге марки ТВ-600Н, 3000 об/м.

Бесцветные кристаллы целевого продукта сушат при 30-40 С в вакууме в течение 6 ч или на воздухе при 2022 С в течение 24 ч.

Таблица 1

Выход про дукта, Х

Содержание свободных аминокислот, Ж

Температу ра ацетилироваиия, ОС

Температура плавления, С одержаие осовного ещества, Ж

106-108

67,3

78-80

50-55

48-50

78,8

80,0

83,0

39-41

48,1

130-136

95,7 1,6

3 I2

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

Маточный раствор концентрируют ео в вакууме до получения и =1,4101,420 и кристаллизуют в тех же условиях. Дополнительно получают 0,91,6 кг целевого продукта.

Общий выход N-ацетил-D,L-аланина

11,6-11,9 кг (78-80Х от теоретического в расчете на Р,L-аланин). Содержание основного вещества 98,77..

Т.пл. 135-136 С.

Продукт хроматографически гомогенен.

Найдено, 7.: С 46,09; Н 7,21;

N 11,98

Вычислено, 7.: С 45,80; H 6,92;

N 11,96.

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

Из табл. 1 видно, что температурный интервал 48-55 C 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 алаиин93171 4 уксусный ангидрид — уксусная кислота равно I: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 ощутимого изменения, а только лишь приводит к перерасходу сырья.

Способ позволяет упростить и уде1О 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 средыe

Формула изобретения

Способ получения N-ацетил-D,L-аланина ацетилированием-D,L-аланина уксусным ангидридом в среде уксусной кислоты при нагревании с после25 дующим выделением целевого продукта из воды, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью упрощения процесса, ацетилирование- ведут при температуре 48-55 С при молярном соотноше30 нии D,Ü-алании — уксусный ангидрид " уксусная кислота, равном I:1,20I,30:4,4-5,0.

99,0 Отсутст- !35-136 вуют

99,1 То же 135-136

99,2 -"- 135-136

99,3 135 5-136

1293) 71

Таблица 2

Молярное соот нощение D,L-алании-уксус ный ангидридуксусная кислота

Выход продукта, Х

Содержание осСодержание свободных аминокислот Х

Температура плавления, ОС новного вещества

1:1,5:)5

80,2

99,0 Отсутст- 135-136 вот

1:1,5:7,8

80,0

99,1 Отсутствуют

79,4

80,1

83,0

81 0

71,2

1:1,25:2,6

73,6

Составитель Л.Иоффе

Редактор М.Дылын Техред А.Кравчук Корректор Н.Король

Заказ 343/25 Тираж 372 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

1:1,5:4,4

1:1,3:5,0

1:1,25:4,4

I;1,2:4,4

1:1,1:4,4

99,4 То же

99,3

99 5

99,2

98,0 0,72

95,3 0,46

135-136

135-136

135-136

135-136

135,5-136

133,5-136

126-132