155897. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-aminosavak előállítására
155897 8 A találmány szerinti eljárásban ezután egybetöményítési műveletet alkalmazunk, amelynek során a hidrolízis-folyadék betöményítésével egyidejűleg a gáz alakú alkotórészeket, mint az ammóniát és széndioxidot is eltávolítjuk a 5 reakcióelegyből. A betöményítési művelet beiktatása révén a gáz alakú alkotórészek könnyen távolíthatók el nagy mennyiségekben a reakcióelegyből. E betöményítési művelet során az a-aminosav stabilnak mutatkozik, nem bomlik és i) nem is polimerizálódik. Ez annak a ténynek tulajdonítható, hogy a hidrolízis-reakciólépésből kapott folyadékban az a-aminosav alkálisóvá alakulva van jelen. Ha pl. egy szabad metionint tartalmazó vizes oldatot 5,4 pH-értéknél, 100 Cu 15 hőmérsékleten betöményítünk, akkor a metionin kb. 0,5%-a alakul át óránként polimerré. Ha azonban a hidrolízis-reakciólépésből kapott, kb. 10 pH-értékű reakcióelegyet töményítjük be a fent leírt módon, akkor egyáltalán nem tapasz- 20 talható polimer-képződés. így tehát a találmány szerinti eljárásban folyékony reakeióelegy betöményíthető anélkül, hogy az ismert eljárás esetében szokásos a-aminosav-veszteség bekövetkeznék és így az a^aminosavat nagy terme- 25 lési hányadokkal különíthetjük el. Emellett az említett koncentrálási művelet beiktatása azzal az előnnyel is jár, hogy nem kell nagymennyiségű gázokat a hidrolízis-reakciólépésből elkülöníteni, ennek további követkéz- :;0 menyeként kiküszöbölődik a hidrolízis termelési hányadának fentebb említett leromlása és a hidrolízis-reakciólépéshez felhasznált készülék korróziója is. További előny, hogy a gáz alakú alkotórészek lényegileg teljesen eltávolításra 35 kerülnek az említett betöményítési művelet során és csupán igen kis mennyiségű ammónia marad vissza a folyadékban. Így azután a semlegesítési reafcciólépésben felhasználásra kerülő sav mennyisége is minimálisra csökkén és ennek 40 következtében ugyancsak minimálisra csökken a semlegesítés révén keletkező ammóniunisó mennyisége, ami viszont azzal az előnnyel jár, hogy könnyebbé válik az a-aminosav elkülönítése és így megnövekszik az a-aminosav terme- 45 lési hányada is. A csatolt rajz 1. ábrája az elgőzölögtetés foka (az elgőzőlögtetett folyadék súlyának a betöményítési műveletbe betáplált hidrolízis-folyadék súlyához viszonyított aránya) és az ammó- 50 nia elgőzölögtetési aránya (az elgőzőlögtetett folyadékban jelenlevő ammóniamennyiség aránya a hidrolízis-folyadékban jelen volt ammónia mennyiségéhez) közötti összefüggést szemlélteti; az ábrán az ordináta az elgőzölögtetés 55 fokát %-ban, az abszcissza pedig az ammónia elgőzölögtetési arányát %-ban tünteti fel. Látható a görbéből, hogy ha az elgőzölögtetés foka alacsony, akkor az ammóniakinyerés aranya is csökken, ha viszont az elgőzölögtetés foka túl- 60 ságosan nagy, akkor az ammóniakinyerés aránya nagy ugyan, de az a hátrány lép fel, hogy a túlságosan messzemenően betöményített folyadékból sók rakódnak le. Ezért kívánatos, hogy a folyadékot eredeti súlyának 30—80- 65 %-ára, előnyösen 40—70%-ára pároljuk be. Ebben az esetben 76—197% ammóniát távolítunk el a folyadékból és egyidejűleg elkülönítjük az alkálival vegyületet nem képező széndioxidot is. A betöményítés akár csökkentett nyomás alatt, akár légköri nyomáson, esetleg többé-kevésbé megnövelt nyomás alatt is történhet. A találmány szerinti eljárás esetében azonban az a-aminosav e betöményítési művelet során olyan nagyfokú stabilitást mutat, hogy nincs szükség lényegesen csökkentett nyomás alkalmazására. Így tehát a betöményítést előnyösen kb. 1,2 atm és 700 mm Hg-oszlop közötti nyomás alatt folytathatjuk le, melléktermékek képződése nélkül. A betöményítés a fenti esetekben 95—110 C° hőmérsékleten történhet előnyösen. A betöményítési műveletből kapott a-aminosav-sót tartalmazó oldatot azután valamely sav, pl. kénsav vagy hasonló segítségével az a-aminosav izoelektromos pontjáig semlegesítjük. A semlegesítési művelet egy módosított alakjaként oly módon is eljárhatunk, hogy az oldatot ioncserélő gyanta segítségével mentesítjük az alkálitól. Semlegesítés után az oldatot lehűlni hagyjuk, amikoris az a-aminosav kikristályosítható. Eljárhatunk természetesen oly módon is, hogy az oldatot az a-aminosav kikristályosítása előtt még további betöményítésnek vetjük alá. Kívánatos azonban oly módon eljárni, hogy e betöményítési művelet során, az oldat az éppen szükségesnél nagyobb mértékben kerüljön betöményítésre és így a gáz alakú alkotórészeket a lehető legnagyobb mértékben eltávolítsuk, azután vizet adhatunk a visszamaradó betöményített oldathoz az a-aminosav kikristályosítása előtt, hogy ezzel gátoljuk a szennyezéseknek az a-^aminosawal együtt való leválását. A találmány szerinti eljárás második művelete abból áll, hogy a koncentrálási lépésben elkülönített ammóniát és széndioxidot visszakeringtetjük a hidantoinvegyület szintézisébe, ahol az ammónia és a széndioxid kiindulóanyagként szerepel. Azt találtuk, hogy a hidantoinvegyület szintézis-lépésében feleslegben alkalmazott ciánhidrogén, (ül. a feleslegben alkalmazott cianidból az adott reakciókörülmények között képződő ciánhidrogén) a következő hidrolízis-reakciólépésben gyorsan átalakul formiáttá. Ennek megfelelően az elkülönített gázokban ciánhidrogén nem jelenik meg és így ezek a gázok könnyen visszakeringtethetők a szintéris-reaikciólépésbe. Ilyen .esetekben, ha — amint fentebb említettük — a főként széndioxidból, ammóniából és vízgőzből álló gáz egy részét a hidrolízis-lépésből is elkülönítjük, akkor az így elkülönített gáz szintén nehézség nélkül visszakeringtethető, minthogy ebben a gázban sem tapasztalható ciánhidrogén jelenléte. Elkülöníthető továbbá a főként széndioxidból és vízgőzből álló gáz a hidantoinvegyület szintézis-reakciólépéséből is és ez a gáz is visszaikeringtethető (bár ez a gáz ammóniát és ciánhidrogént is tartalmaz, mimellett az ammónia csekély mennyi-4
