156760. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-aminosavak előállítására
5 156760 v 6 azonban ügyelnünk kell arra, hogy a víz menynyisége a reakcióelegyben ne csökkenjen a kezdetben jelenlevő hidantoin-vegyület 1 móljára számított 1,5 literes mennyiség alá. A hidrolízis keskeny reaktorban történő végrehajtása esetén a leghatásosabb eljárás az, amikor azt a folyadékot, amelyben a hidrolízis lényegében már lejátszódott, indirekt úton valamely fűtőanyaggal, pl. gőzzel melegítjük, és az említett folyadékból fejlesztett gőzalakú reakcióközeget a reaktor felső zónájába vezetjük, ahol a hidrolízis lényegében lejátszódik. Ennél az eljárásnál a reaktor alján melegített reakcióközeg szükségszerűen töményebb, de ha a vísszakeveredés a hidrolízisreaktorban kicsi, és a reaktor alsó részének retenciós ideje rövid, a mellékreakciók fellépte megelőzhető. A reaktor alján levő reakcióelegy természetesen direkt módon, pl. gőz befecskendezésével is melegíthető. A jelen találmány szerinti eljárás különösen hatásos, ha folyamatos üzemben hajtjuk végre. A jelen találmány előnyös, folyamatos üzemű kivitelezési módját a 2. ábrára hivatkozva az alábbiakban világítjuk meg: A 2. ábra szerint a hidantoin-vegyületet az 1 vezetéken keresztül vezetjük be. Hidantoin-vegyület tartalmú oldatként természetesen egy előző hidantoin-vegyület szintézisének végterméke is alkalmazható különösebb tisztítás nélkül. A 2 vezetéken oldat alakjában lúgot vezetünk be. Az 1 és 2 vezetéken betáplált folyadékok a 3 szivattyúban valamint a 4 és 7 vezetékekben megfelelő arányban elegyednek, és a folyadékelegyet nyomás alatt juttatjuk a 8 hidrolizáló-reaktorba. A reaktorba történő bevezetés előtt az elegyet az 5 hőcserélőben előmelegíthetjük. Az előmelegítés nem mindig szükséges. Az előmelegítésre szolgáló fűtőanyag bármilyen gőz lehet, de a reaktorból kilépő folyadékot, vagy más fűtőanyagot is alkalmazhatunk. A fűtőközeget a 6 vezetéken vezetjük be. A 8 reaktor pl. Raschig-gyűrűkkel töltött oszlop, vagy tányéros kolonna, mint buboréksapkás vagy rácstányéros kolonna lehet. (A 2. ábra példaként 16 perforált tányérral rendelkező rácstányéros kolonnát mutat be.) A jelen találmányban alkalmazott reaktor ilyen típusú, és ezért abba a zónába, ahol a tulajdonképeni hidrolízis lejátszódik (a 8 reaktor alsó részétől — ahol a reakcióeiegyet fűtjük — különböző zónája) a reaktor alsó részéből gőz száll fel és ott kondenzál, minek következtében a reakcióelegy nem töményedik be és az ammónia és széndioxid hatásosan eltávolítható. Emellett nemcsak a reakcióelegy yisszakeveredése előzhető meg, hanem a reakciósebesslég is megnő, s így lehetővé válik a reákciófolyadék retenciós idejének rövidítése. A 8 reaktort előnyösen úgy tervezzük, hogy a folyamatos folyadék-rész nagy. és a gáz-folyadék érintkezés kedvező legyen. Az oszlop alján a [folyékony reakcióeiegyet (vizes óidat) a 10 vezetéken bevezetett gőzzel vagy egyéb fűtőanyaggal indirekt módon melegítjük, hogy a reakcióelegyből gőz fejlődjék. A reakcióelegynek a fentieknek megfelelő, a reaktor alján történő melegítése helyett olyan eljárás is alkalmazható, amely szerint a reakcióeiegyet a reaktoron kívül elhelyezett fűtőkészülékben melegítjük és az így keletkezett gőzt vezetjük be a reaktor aljába. A fenti eljárások bármelyikét alkalmazva a keletkező gőz kis mennyiségű ammóniát és széndioxidot tartalmaz, de még az ilyen gőz is hatásosan alkalmazható. A gőznek a 8 reaktorba történő közvetlen befuvatására a 10 vezeték helyett továbbá gőzbefúvató vezeték is alkalmazható. Amint a gőz a reaktor belsejében felszáll, a reakcióelegyben oldott ammóniára és széndioxidra cserélődik, így a reakcióelegy nem töményedik be, az eltávolítandó gázok azonban igen, és a 14 vezetéken, 12 nyomáscsökkentő szelepen és 9 vezetéken át távoznak. A hidrolízis a gázok fent ismertetett eltávolítása nélkül is végrehajtható nagy méretben, a gázok eltávolítása azonban lehetővé teszi az alkalmazott alkáli minimumra csökkentését, valamint az a-aminósav kitermelés emelését. A 10 vezetéken történő indirekt fűtés esetén a reakcióelegy a kolonna alján, a legalsó tányéron töményedik be. Az említett tányéron levő reakcióelegyben azonban a reakció lényegében már lejátszódott, és így azonnal eltávolítható, mimellett a reakcióelegy retenciós ideje az említett részben csökkenthető, és a kitermelés nemkívánatos csökkenése elkerülhető. Az az oldat, amelyben a reakció már befejeződött (folyékony reakciótermék^ a 15 vezetéken, 13 nyomáscsökkentő szelepen és 11 vezetéken keresztül távolítható el. Ez a folyadék az a-aminósav valamely alkálisóját tartalmazza, ezért a kívánt a-aminósav kinyerése céljából a sót valamely savval semlegesítjük. A jelen találmány szerint, a fenti módon hidrolizált hidantoin-vegyületekből nagy kitermeléssel keletkezik a megfelelő a-aminósav. Eljárásunk további részleteit az alábbi példákban ismertetjük, anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1. példa: ^-metiMopropionialdeihidből hidrogéncianiddal és feleslegben alkalmazott ammóniumbikarbonáttal az ismert eljárás szerint 5-(2'-metiltioetil)hidantoint állítunk elő. A fenti hidantoin-vegyület 0,2 mólját tartalmazó vizes oldathoz 0,4 mól marónátront adunk, és vízzel 400 ml-re kiegészítjük. A vizes oldatot 500 ml-es, keverővel ellátott autoklávba töltjük, melegítjük és 160 C°-on 60 percig reagáltatjuk, miközben az autokláv alján 7 kg/cm2 nyomáson telített gőzt vezetünk keresztül. A reakció folyamán a fejlődött gázok és gőzök egy részét folyamatosan eltávolítjuk oly módon, hogy a nyomás 5,8 kg/cm2 érték legyen. A reakció befejeződése után a gőzbefecskendezést és a gázlevezetést megszüntetjük, a reakcióeiegyet hűtjük és megmérjük. A mérés szerint a reaktorban levő víz mennyiségében lényeges változás nem következett be. A fenti eljárás során keletkezett metionin kitermelő 15 20 25 S0 35 40 45 50 55 60 a
