Способ очистки акриламида

 

Изобретение касается амидов кислот, в частности очистки акриламида, который может быть использован в биологии и биохимии. Цель - повышение степени чистоты целевого продукта и упрощение процесса. Последний ведут сублимацией в сосуде, снабженном "охлаждающим пальцем", при 65-75°С и 0,010-0,005 мм рт.ст. с последующим охлаждением до комнатной температуры. Эти условия возволяют сократить время очистки с 36 (тройная перекристаллизация) до 2 ч для 100 г продукта, имеющего меньшую электропроводность и оптическую плотность при 290 нм 1%-ного раствора. 1 ил.3 табл.

СОЮЗ С08ЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (У1) С 07 С 233/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О НРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4380804/31-04 (22) 01.03.88 (46) 23.04.90. Бюл. Р 15 (71) МГУ им. М.В. Ломоносова (72) В.Е. Судовцов, А.А. Москаленко и Н.Ю. Кузнецова (53) 547.398.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к- 488808, кл. С 07 С 103/12, 1975.

Loerrirrg U.L. — Biochem. J., 1967, v. 102, р. 251-257. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АКРИЛАМИДА (57) Изобретение касается амидов кислот, в частности очистки акриламида, Изобретение относится к усовершенствованному способу очистки акриламида, который может быть использован в химии, биохимии и молекулярной биологии, а также в биологической и медицинской промышленности.

Цель изобретения — повышение степени чистоты продукта и упрощение процесса.

На чертеже изображена схема, реализующая способ.

Подлежащий очистке акриламид засыпают тонким слоем в широкогорлый термостойкий толстостенный сосуд (колба Бунзена или стальной цилиндр), который закрывается пришпифованной крышкой,, снабженной "охлаждающим пальцем". Через "азотную ловушку" сосуд соединяют с вакуумным насосом. В "охлаждающий палец" и "азотную ловушку" помещают охлаждающую смесь (например, ацетон-сухой лед или жидкий азот) ° В системе создают вакуум, а дно сосуда

„,Я0„„3 558894 А t

2 которым может быть использован в биологии и биохимии. Цель — повышение степени чистоты целевого продукта и упрощение процесса. Последний ведут сублимацией в сосуде, снабженном охлаждающим пальцем", при 65-75 С и

0,010-0,005 мм рт.ст. с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Эти условия позволяют сократить время очистки с 36 (тройная перекристаллизация) до 2 ч для 100 г продукта, имеющего меньшую электропроводность и оптическую плотность при 290 нм

1Х-ного раствора. 1 ил., 3 табл. нагревают на масляной бане до определенной температуры. Через определенное время нагрев прекращают, охлаждают сосуд до комнатной температуры, систему разгерметиэируют и собирают кристаллы акриламида, счищая их с поверхности охлаждающего пальца

Для подбора оптимальных условий перекристаллизации акриламида путем возгонки в вакууме (температура и время нагрева, степень разрежения) из- 0 готовлена система, состоящая из сталь- 4Ф ного цилиндра 1, изготовленного из " ВВ нержавеющей стали (ф 150 мм, h

400 мм) ° Верх цилиндра при помощи вакуумной резины и прижимных болтов герметично закрывается стальной крышкой с "охлаждающим пальцем" 2, направленным в просвет цилиндра. Размер "охлаждающего пальца" 2: полный шар с внешним диаметром 100 мм соединен с крышкой полым цилиндром высотой 200 мм, диаметр цилиндра не имеет значения.

1558894

Кроме того, система состоит из масляной бани 3, азотной ловушки 4, вакуумного насоса, снабженного манометром.

Пример 1. Выбор оптимального разрежения.

100 r исходного препарата акриламида при температуре его плавления (84 С) возгоняется за 12 ч с 857 выхо-10 да (работа проведена с широкоиспользуемым акриламидом, поставляемым фирмой "Reanal"). Если величина вакуума

10 мм рт,ст., время возгонки сокра-2 щается до 4 ч, а при величине вакуума 15

-з

10 мм рт.ст. — дб 90 мин. Уже при степени разрежения 5 "10" мм рт.ст. часть акриламида забрасывается в

"азотную ловушку". Следовательно, оптимальной величиной разрежения дол- 20 жен быть вакуум не ниже 10 мм рт.ст.

Пример 2. Выбор оптимальной величины температуры и времени нагрева.

Известно, что процесс возгонки в 25 вакууме протекает. при более низкой г температуре, чем температура плавления .возгоняемого вещества. При этом температурный режим возгонки (температура, время нагрева и степвиь разрежения) — взаимозависимые величины.

Данные этой зависимости, полученные для акриламнда, изложены в табл.

Как следует из представленных данных, наиболее оптимальным является следующий режим: температура нагре- ва 65 С, степень разрежения

10 мм рт.ст., время нагрева 120мин..

В предлагаемом способе очистки акриламнда в указанных "мягких" темпе« ратурных условиях в вакууме создаются такие условия, при которых давление в приборе и давление паров акриламида выравниваются, что приводит к испарению акриламида без его превращения в жидкость. Кроме того, длина свободного пробега испаряемого вещества и указанных условиях несколько увеличивается, что приводит к ускорению процесса возгонки. При высокой температуре (84 .С) и большом разрежении (5«10 мм рт.ст. и ниже) пары акрил-, амида, даже встречая на своем пути охлаждаемую поверхность прибора, минуют ее и конденсируются на охлаждаемой поверхности "азотной ловушки", . 55

В табл. 2 приведено сопоставление предлагаемого способа с известным способом очистки акриламида сублимацией при температуре до 300 С в присутствии мелкодисперсных добавок (графит, уголь, медь, окись меди или их смеси).

В качестве критерия содержания основного вещества избраны данные ИКспектрометрии. Как следует из этих данных (ИК-спектры акриламида концентрации 40 мг/мл) акриламид, растворенный в D20, имеет минимумы -поглощения при 1670 (область СО), 1610 (область

МН ), 1445 (область СН<) и 1375 (область СН). Исходный препарат, перекристаллизованный из этилацетата и полученный предлагаемым способом, имеет все эти минимумы и спектры повторяют друг друга. Акриламид, очищенный сублимацией по известному способу, кроме перечисленных максимумов имеет "размытую" область поглощения в диапазоне длин волн 1375-1300, кроме этого, спектр в области 1670-1575 также существенно изменен. Указанные изменения возможно связаны со структурной перестройкой молекул акриламида (возможно полимеризацией). Кроме того, полученный по известному способу акриламид имеет се- роватый цвет и плохо растворяется в воде и D@0.

Сравнительная характеристика физико-химических свойств коммерческого трижды перекристаллизованного препарата фирмы "Serva", исходного и очищенного различными способами акриламида приведена в табл. 3.

Качество раствора акриламида оценивают по оптической плотности при

pa/å

290 нм (А ), величинам водородного показателя (рН) и электропроводности (mS) Как следует из представленных данных, акриламид, очищенный предлагаемым способом, по своим показателям превосходит препарат, очищенный как известным методом сублимации, так и методом кристаллизации, причем даже трехкратно перекристаллизованный препарат фирмы "Serva" по своим показателям уступает препарату, очищенному предлагаемым способом.

Формула изобретения

Способ очистки акриламида сублимацией при нагреве в вакууме, о т л и— чающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты продукта и упрощения процесса, сублимацию про1558894 водят в сосуде, снабженном охлащцаю.щим пальцем, и процесс ведут при температу1 е 65-75 С в вакууме 10 - 5»

«10 з мм рт.ст. с последукнцнм охпаж-." дением полученной массы до комнатной температуры.

Таблица 1 т Вакуум, мм рт.ст.

Температура, С

Выход, Время, Ж мин

Таблица 2

Показатели для акриламида

Параметры способа предлагаемого известного

Выход продукта, Ж

Электропроводность mS

Внещний вид

98-99

О, 005 0,01

Мелкие игольчатые Крупные пласбелые кристаллы тинки серого цвета

Раствори-. мость В Н О

М«p уо

200 зо

0,05

*При растворении отмечается наличие. студнеобразных комков, растворяемых при 60-80 С, однако при снижении температуры до 30 С они вновь появляются.

84

84

84

0

10 з

1.0-3

101

10-3

10 з

82

150

1558894

Таблица 3

Время, затрачиваемое на очистку 100 г, ч

Акриламид

Электропроводность, mS рН

0,35 4,0 .

2,5

Исходный

Коммерческий трижы перекристаллизованный и Я аглаю

После перекристаллизации из этилацетата (прототип)

По предлагаемому способу (после возгонки) 0,14 5,0

0,01

0,20 4,8

0,03

0,12 5,4 0,005 2

*Измеряют кондуктометром 0К 102/1, для этого

10 мг акриламида растворяют в 10 мп деионизироI ванной воды.

/ акууююму МПЛА/!

Составитель В. Мякушева.

Редактор Н. Гунько .Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Заказ 816 Тираж 333 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101