155897. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-aminosavak előállítására
155897 3 4 zeg gőzei mellett, míg az értékesebb ammonia alig jelenik meg ezekben a gázokban. Ez annak tulajdonítható, hogy a hidantoinvegyület olyan erősen savas, hogy az ammónia nehezen különíthető el a szintézis-folyadéktól. Emellet a hidantoinvegyület elkülönítése céljából savat is adagolnak a szintézisJfolyadékhoz. A szintézis-ifolyadékban jelenlevő ammónia reagál ezzel a hozzáadott savval, sót képez és így már nem különíthető el szabad ammónia alakjában. Másrészről, ha nem akarjuk az ammóniát sóalakjában megkötni, akkor nem szabad savat hozzáadni. Ebben az esetben azonban tapasztalataink szerint nagy mértékben csökken a hidantoinvegyület kinyerési hányada. A hidantoinvegyület elkülönítése során még az a további nehézség is felléphet, hogy nemcsak az ammóniát nem tudjuk a fent említett okokból kinyerni, hanem még így is túlságosan alacsony hozammal kapjuk az a-aminosavat. Javasoltak már oly eljárást is, amelynek során a széndioxidot és az ammóniát a lehető legnagyobb mértékben igyekszenek eltávolítani a hidantoinvegyület hidrolízis-reakciólépéséből (10 211/965 sz. közzétett japán szabadalom). Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy csökkenthető a hidrolízishez szükséges ammónia mennyisége. Azt találtuk azonban, hogy olyan esetekben, amikor az ammóniát és a széndioxidot nagy mennyiségekben kívánjuk eltávolítani, az említett gázokkal együtt a reakcióközge számottevő része is kddesztillál a rendszerből, így a reakcióelegy bekoncentrálódik, aminek eredményeképpen megint számottevően csökken a hidrolízis-reakció hozama, így pl. ha DL-meüonint állítunk elő 5-/?-metilmerkaptoetilhidantoin 160 C° hőmérsékleten, 7 kg/cm2 nyomás alatt, 1 mól hidantoinra számítva 2 mól nátriumhidroxid jelenlétében, 2,1 liter víz reakcióközegként való alkalmazásával lefolytatott hidrolízise útján, akkor a hidrolízisreakció hozama az említett hidantoinra számítva 97%-ot ér el, ha a reakcióközeget nem töményítjük be, míg ha a reakció folyamán a reakcióelegyet 1,5 literre töményítjük, akkor a hozam 89%-ra csökken. A reakció hozamának ilyen csökkenése annak tulajdonítható, hogy az aminosav polimerizálódik a reakcióelegy betöményítése esetén. Ha tehát ilyen eljárást alkalmazunk, akkor az ammóniát és a széndioxidot csak úgy lehet eltávolítani, ha ezáltal a reakcióelegy nem töményedák be bepárlódás következtében. Ez azonban csak további segédeszközök, mint rektifikálóberendezés vagy hasonlók alkalmazásával érhető el és így az ammónia és széndioxid eltávolítása körülményessé válik. Emellett nagy mennyiségű gázoknak a hidrolízis-reakciólépésből való eltávolítása a fellépő korrózió veszélye miatt is hátrányokkal jár. Megfigyeltük ugyanis, hogy a hidrolízis-reakciólépésben a reakcióelegy folyékony fázisa nem különösebben korroziv, az elkülönített gázfázis azonban határozottan korroziv tulajdonságú, minthogy a hidrolízis rendszerint viszonylag erélyes körülmények között kerül lefolytatásra. Másrészről, ha a széndioxid és az ammónia eltávolítása nem történik eléggé messzemenő módon, akkor ezek az anyagok visszamaradnak a semlegesítendő folyadékban. Az említett gázalakú alkotórészek közül az ammónia nemcsak nagymennyiségű savat fogyaszt, hanem a semlegesítéskor ammóniumsót képez, amely rontja az elkülönítés termelési hányadát és a kapott a-aminosav tisztaságát. Az a-aminosav szintézis-reakciólépésében számos nehézség merül fel, amint erre fentebb rámutattunk. Ezen túlmenően az a-aminosav szintézise során kapott folyékony reakcióelegynek az a-aminosav kikristályosítása céljából történő betöményítése során az a nehézség is felmerül, hogy az a-aminosav bomlást szenved vagy polimerizálódik, ami szintén rontja a hozamot. Ezért az említett szintézis-lfolyadék betöményítése során olyan berendezést kell alkalmazni, amelyik lehetőséget nyújt az említett hátrány elkerülésére. A fenti nehézségek kiküszöbölésére irányuló vizsgálataink folyamán azt találtuk, hogy a hidantoin szintézis-folyadékát a hidantoin-vegyület elkülönítése nélkül hidrolizáló kezelésnek vetjük alá és a semlegesítési reakciólépés előtt betöményítjük, ugyanakkor pedig a betöményítési művelet során elkülönítjük a gázalakú alkotórészeket, akkor nemcsak a fentemlített hátrányok küszöbölhetők ki, a gázalakú kiindulóanyagok nagy mennyiségekben történő visszanyerése, valamint a hidrolízis-reakció sorát fellépő korrózió és hozamcsökkenés kiküszöbölése mellett, hanem az a-aminosav szintézisének hozama is lényegesen megnövekszik, a semlegesítési reakcióhoz szükséges savmennyiség csökken és a termelt a-aminosav bomlási és polimerizálódási mellékreakciók elkerülésével, nagy termelési hányaddal különíthető el. így pl- a metionin szintézise esetén az akrolein kiindulóanyagra számított hozam átlagosan 10—20%-kal magasabb, mint az eddig szokásos módon, a hidantoinvegyület elkülönítésével történő szintézis esetében. A reakcióhoz alkalmazásra kerülő ciánhidrogénnek az a hátránya, hogy ez a vegyület hajlamos szabad ammónia jelenlétében polimert képezni. Ezért ha a ciánhidrogént az elkülönített ammóniatartalmú gázba visszük be, akkor nemcsak az elkülönített gáz hasznosítása válik nehezebbé, hanem annak kezelése is különféle műszaki nehézségekkel jár. Azt találtuk azonban, hogy annak ellenére, hogy a ciánhidrogént vagy cianidot (ez utóbibi a hidantoinvegyület szintézisének reakciókörülményei között a széndioxiddal reagálva szabad ciánhidrogént képez) feleslegben kerül alkalmazásra és a hidantoinvegyület szintézisnfolyadékát közvetlenül viszszük be a hidrolízis-reakcióba, a találmány szerinti eljárás esetében nem tapasztalható, hogy ciánhidrogén kerülne a fenti módon elkülönített gázba. Ennek megfelelően úgy találtuk, hogy az elkülönített gáz alakú alkotórészek minden káros következmény nélkül visszakeringtethetők 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
