156760. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-aminosavak előállítására
:i 156760 4 a kitermelések azonban a várakozással ellentétben csökkentek. A jelenséget mélyebben megvizsgálva azt találtuk, hogy az említett kitermeléscsökkenés annak tulajdonítható, hogy az ammónia és széndioxid eltávolítása során a gázokkal együtt a reakcióközeg egy része is gőzzé alakul, s így a reakcióelegy betöményedik, aminek eredményeként a reagensek vagy a reakciótermékek nemkívánatos melléktermékek képződése közben reagálhatnak egymással. Találmányunk egyik célkitűzése a-aminósav nagy kitermeléssel történő előállítása valamely hidantoin-vegyület hatásosan végrehajtott hidrolízise útján. Az eljárás további célkitűzései a leírás következő részéből nyilvánvalóvá válnak. E célok elérése érdekében eljárást dolgoztunk ki a-aminósavák előállítására valamely hidanítoin-vegyület valamely lúg jelenlétében történő hidrolízise útján, a találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy a hidrolízist a fejlődő gázoknak a reakció közbeni eltávolításával hajtjuk végre, és a hidrolízist lényegében a kezdeti hidantom-mennyiség 1 móljára számított legalább 1,5 liter meny. nyiségű vizes közegben hajtjuk végre. A hidantoin-vegyületeknek a jelen találmány szerint a-aminósavvá történő hidrolízisére célszerűen- olyan berendezést alkalmazunk, amely tányéros- vagy töltött típusú reaktorból áll, ennek felső részén a hidantoin-vegyület oldatának bevezetésére szolgáló bemeneti és a fejlődő gázok elvezetésére szolgáló kimeneti nyílással, alsó részén pedig a folyékony reakció-terméket elvezető, valamint a reakcióközeg gőzeit bevezető nyílással, vagy egy, a folyékony reakció-termékből a gőzalakú reakcióközeget előállító indirekt hevítőberendezéssel ellátva. A jelen találmány szerinti eljárás kiindulási anyagként alkalmazható hidantoin-vegyületek jellemző képviselői a következők: hidantoin, 5-metil-hidantoin, 5,5-dimetil-hidantoin, 5-izopropil-hidantoin, 5-(2'-metilpropil)-hidantoin, (5-(l'-oxietil)-hidantoin, 5-(2'-metiltioetil)-hidantoin, -S-karboximetilhidantoin, 5-(2'-karboxietil)-lhidanitoin, 5 benzU-hidantoin és 5-(3'-indolimietil)-hidaintoin. E hidantoin-vegyületek hidrolízisét általában 130—220 Cc közötti hőmérsékleten, 1,8—27 kg/cm2 nyomáson valamely lúg jelenlétében 10—120 percig végezzük, a fejlődő ammónia és széndioxid, továbbá az említett gázokkal együtt távozó gőzalakú reakcióközeg eltávolítása közben. A fenti reakció .közegeként rendszerint vizet használunk, azonban vizes alkohololdatok, vagy más hasonló közegek is alkalmazhatók. Alkáliként marólúg, vagy valamely alkálifém karbonátja használható. Az említett alkálit a hidantoin-vegyület 1 móljára számítva előnyösen egy ekvivalensnél nagyobb, célszerűen kb. 1—4 ekvivalens mennyiségben alkalmazzuk. A jelen eljárás szerint az alkalmazandó alkáli mennyiségét a hidrolízis folyamán keletkező gázalakú komponensek, azaz az ammónia és a széndioxid a rendszerből történő eltávolításával csökkentjük. Esetünkben döntő jelentőségű, hogy a hidrolízis alatt a reakcióközeg mennyiségét a kezdetben alkalmazott hidantoin-vegyület 1 móljára számított legalább 1,5, előnyösen legalább 1,8 liter értéken tartsuk. Ha a reakcióközeg azonban fölös mennyiségben van jelen, a reakció lelassul, vagy operatív hátrányok léphetnek fel. A reakcióközeg mennyisége ezért előnyösen a kezdetben alkalmazott hidantoinvegyület 1 móljára számított legfeljebb 5 liter lehet. A mellékelt 1. ábra a hidrolízis során nyert «-aminosav kitermelése és a közeg mennyisége közötti összefüggést szemlélteti; a 2. ábra a jelen eljárás folyamatos változatának folyamatábráját mutatja be. Az 1. ábra a közeg mennyisége és az a-aminósav kitermelése közötti összefüggést mutatja. A reakcióban 5-(2'-metiltioetil)-hidantoint kb. 160 C°-os hőmérsékleten 5—7 kg/cm2 nyomáson, a hidantoin-vegyület 1 móljára 2 mól marónátront és 1,3—3,0 liter vizet alkalmazva hidrolizáltunk, az ammónia, széndioxid és az ezzel együtt eltávozó gőz eltávolítása közben. A közeg mennyiségét ebben az esetben a hidrolízis folyamán a hidrolízis-reakció-rendszerbe történő gőzbefecskendezéssel meghatározott értékre állítottuk be. Amint az ábrából kitűnik, a hidantoinvegyület a jelen találmány szerint 90—97%-ot elérő kitermeléssel hidrolizálható a-aminósavvá. Különféle eljárások alkalmazhatók annak érdekében, hogy biztosítsuk a hidrolízis alatt a reakcióközeg mennyiségének a fentemlített határok között tartását. Az egyik lehetséges eljárásmód az, hogy a reakcióközeget a hidrolízis kezdetétől fogva a megfelelőnél nagyobb menynyiségben alkalmazzuk, úgy, hogy a közeg mennyisége még akkor is megfelelő marad, ha a hidrolízis alatt annak egy része gőzzé alakul. Más eljárás szerint a hidrolízis-reakció-rendszerbői eltávozó gázokat az azokat kísérő reakcióközeg-gőzök kondenzálása és elválasztása céljából rektifikálásnak vetjük alá, s az így kondenzált és elválasztott közeget visszafolyatjuk a hidrolízis-reakció-rendszerbe. Egy további eljárás szerint friss reakció-közeget vezetünk a hidrolízis-reakció-rendszerbe a rendszerből eltávozott reakció-közeg mennyiségének pótlására. Az említett eljárás különösen előnyös foganatosítási módja szerint reakcióközegként, vizet alkalmazunk és a hidrolízist a reakcióközeg gőz-befecskendezéssel történő pótlása közben hajtjuk végre. Az eljárás nemcsak az egyszerű kivitelezés miatt különösen előnyös, hanem azokkal a további előnyökkel is rendelkezik, hogy a reakcióelegy az említett befecskendezett gőzzel melegíthető, az ammónia és a széndioxid párolgási hője pótolható és az ammónia és a széndioxid a rendszerből való eltávolításának mértéke megnövelhető. Az eljárás egy másik változata szerint az ammónia és a széndioxid rendszerből való eltávolítása mértékének további növelése céljából a gőzzel együtt inert gázt, pl. nitrogént és hidrogént fúvathatunk a reakcióelegybe. Ez esetben 10 15 20 25 £0 S5 40 45 50 55 €0 2
