199107. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alfa-aminosavak és alfa-aminosav-amidok előállítására katalitikus hidrolízissel heterogén fázisban
199107 2 A találmány tárgya eljárás 2—6 szénatomos a-aminosavak vagy (1—4 szénatomos alkil-tio) - (2—6 szénatomos alkil)-a-amino-karbonsavak, ill. a-aminosav-amidok előállítására katalitikus hidrolízissel. A találmány szerinti eljárással a-aminosav-nitrilnek vagy sójának katalitikus hidrolízise — az adott reakciókörülményektől függően — vagy a megfelelő a-aminosav képződéséhez vagy közvetlenül az aminosav sójának a képződéséhez vezet. A sóból az aminosav egyszerű semlegesítéssel könnyen felszabadítható. Ennélfogva a találmány tárgyához tartozik az a-aminosavak előállítása is racém elegy formájában — a megfelelő a-aminosav-nitrilből, valamint sóikból, illetve ezek megfelelő prekurzor-vegyületeiből kiindulva. E vonatkozásban utalnunk kell az a-aminosavak vitathatatlan ipari jelentőségére. Némelyikük ténylegesen felhasználást nyer a humán vagy az állatgyógyászatban, valamint a táplálkozásban, pl. a felvett táplálék komplettálására. Más aminosavak szappanok vagy kozmetikumok összetételében is szerepelhetnek. A technika jelenlegi állása szerint a-aminosavakat a megfelelő aldehidekből állítanak elő a Strecker-reakció révén vagy az eredeti reakció számos módosítása egyikének a segítségével — különös tekintettel a 2 372 797 számú francia szabadalmi leírásban közölt eljárásra. Ezen korábbi szabadalmi leírás szerint a köztitermék a-aminosav-nitrilt vagy valamely sóját bázikus közegben katalitikusán elhidrolizálják. A reakciót úgy végzik, hogy egy legalább egyfajta karbonilszármazékot tartalmazó, vizes oldatban hidroxidionok jelenlétében reagáltatják. Noha egy ilyen típusú eljárás igen szelektív és gazdaságos, mégis szükség van a karbonil-katalizátor elválasztására és kívánatos a reakciórendszerbe való visszajuttatása is. Ezen túlmenően, ebben a technika állásához tartozó eljárásban a felhasználható karbonil-katalizátorok köre igen leszűkül a homogén bázikus közegben megkívánt stabilitás miatt. A találmány célja, hogy kiküszöbölje ezen legközelebb álló, ismert megoldás hátrányait. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy egy a-aminosav-nitrilt vagy valamely sóját vizes közegben, hidroxidionok jelenlétében reagáltatunk, a reagensek egy polimergyanta felszínén kontakt katalizált reakcióba lépnek, és hogy a bázikus vizes közegben oldhatatlan gyanta oldalláncai reaktív karbonilcsoportokban végződnek. A karbonilcsoportokat tartalmazó, oldalláncokkal rendelkező és részlegesen hidratálható polimergyanták, amelyeket az eljárás során alkalmaznak, a (G) általános képletnek felelnek meg. A képletben .—^ (P) polimergyanta mátrix jelentése(P| jakrilát gyanta Z jelentése —NH—(CH2)B—C— képletű II O 1 csoport, ahol n értéke 1 vagy 2 m értéke 0 vagy 1, R, jelentése hidrogénatom, és R2 jelentése 1—4 szénatomos alkil-karbonil-metil-csoport, vagy R, és R2 együttes jelentése a kapcsolódó nitrogénatommal együtt öt-héttagú cikloalkanoncsoport. A találmány egy másik jellegzetessége, hogy csak kis mennyiségű hidroxilion kerül a vizes közegbe — mintegy 0,1—0,3 mól a kiindulási a-aminosav-nitril 1 móljára vonatkoztatva. Ezek a reakciókörülmények teszik lehetővé a találmány szerinti eljárással előállított a-aminosav-amidok kinyerését a reakcióközegből. A találmány szerinti eljárás egy másik jellemzője szerint a hidroxilionokat annak érdekében visszük be a reakcióközegbe, hogy a kiindulási a-aminosav-nitrillel lényegében azonos mólkoncentrációjuk elérését biztosítsuk, s épp ez az, ami a megfelelő előállított a-aminosav kinyerését lehetővé teszi. További jellemző vonása a találmány szerinti eljárásnak az, hogy a vizes reakcióközeg víztartalma minimális. 1 mól víz jut a kiindulási a-aminosav-nitril minden egyes móljára. Az eljárást úgy is végezhetjük, hogy a megfelelő aldehid és alkálifém-cianid, valamint ammónium-hidroxid keverékét reagáltatjuk. Ezek kiindulási anyagok az a-aminosav-nitrilek előállításánál, s az eljárás során a reakciót polimergyantán kötött hidroxilionok jelenlétében játszatjuk le. A polimergyanta oldalláncait karbonilcsoportok zárják le, és a gyanta lúgos közegben oldhatatlan. A találmány értelmében a katalitikus hidrolízis konkrétan a (B) általános képletű a-aminosav-nitrilek hidrolízisére szolgál, a képletben R” jelentése hidrogénatom vagy 1—6 szénatomos alkilcsoport vagy (1—4 szénatomos alkil-tio) - ( I—6 szénatomos alkil)-csoport. Az eljárás a-aminosav-nitrilek sóira és prekurzor-vegyületeire is alkalmazható. A találmány szerinti eljárás különösképpen célszerűen alkalmazható az a-amino-propionitril esetében, amikor is az eljárás terméke az alanin, és az a-amino-metil-merkapto-butironitril esetében, amely a nagy gazdasági jelentőségű metionin prekurzora. A találmány egyéb jellemző, előnyös tulajdonságait az alábbi részletes leírás fejti ki, különös tekintettel az egyes példákra. A találmány szerinti eljárás kivitelezése során azt találtuk, hogy ha egy (B) általános képletű a-aminosav-nitrilt vagy annak sóját, így például hidrokloridját, olyan vizes közegbe teszünk, amely egy oldhatatlan, karbonilcsoportot tartalmazó polimergyanta szuszpenzióját és hidroxidionokat tartalmaz, akkor a kiindulási a-aminosav-nitrilnek megfelelő a-aminosav-amidhoz jutunk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
