JPS60224661A - Production of alpha-amino acid - Google Patents
Production of alpha-amino acidInfo
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- JPS60224661A JPS60224661A JP8026484A JP8026484A JPS60224661A JP S60224661 A JPS60224661 A JP S60224661A JP 8026484 A JP8026484 A JP 8026484A JP 8026484 A JP8026484 A JP 8026484A JP S60224661 A JPS60224661 A JP S60224661A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、α−アミノ酸を製造する方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for producing α-amino acids.
さらに詳しくは、ヒダントインまたは5−置換ヒダント
イン誘導体を加水分解して対応するα−アミノ酸を製造
する方法に関するものである。More specifically, the present invention relates to a method for producing a corresponding α-amino acid by hydrolyzing a hydantoin or a 5-substituted hydantoin derivative.
本発明の方法で得られるα−アミノ酸類は、食品、飼料
および医薬品として直接有用であり、さらにまた、農薬
、医薬、高分子の中間体としても有用である。The α-amino acids obtained by the method of the present invention are directly useful as foods, feeds, and medicines, and are also useful as intermediates for agricultural chemicals, medicines, and polymers.
従来、ヒダントイン類を加水分解して対応するα−アミ
ノ酸を製造するには、水酸化ナトリウム、水酸化バリウ
ム等の強アルカリまたは硫酸、塩酸などの強酸が必要で
あり、しかも、これらは加水分解するヒダントインに対
して当モルもしくはそれ以上の量を必要とする。Conventionally, in order to hydrolyze hydantoins to produce the corresponding α-amino acids, strong alkalis such as sodium hydroxide or barium hydroxide, or strong acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid are required; An amount equivalent to or more than hydantoin is required.
その上、加水分解後、生成したα−アミノ酸を回収する
時、酸もしくはアルカリによる中和が必要である。Moreover, when recovering the α-amino acids produced after hydrolysis, neutralization with acid or alkali is necessary.
例えば、米国特許第2525745号明細書、同第25
27366号明細書、同第2557920号明細書およ
びジャーナル拳オブ・アメリカンケミカルソサエイテイ
672218(1945) 、同仕450 (1946
) 、同む450 (1946) 、同701450(
1948) などに記載の方法は、酸およびアルカリを
大量に使用しなくてはならないばかりか、中和するため
に生じる塩と目的とするアミノ酸の分離が必要であり、
工業的に実施するには煩雑であり経済的でない。For example, U.S. Pat. No. 2,525,745, U.S. Pat.
Specification No. 27366, Specification No. 2557920, and Journal Fist of American Chemical Society 672218 (1945), Journal No. 450 (1946)
), Domu 450 (1946), Domu 701450 (
1948) not only requires the use of large amounts of acids and alkalis, but also requires separation of the salt produced for neutralization and the target amino acid;
It is complicated and uneconomical to implement industrially.
さらに、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化
物とアンモニアを併用して加水分解を行うことによって
、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物の使
用量を大幅に減少させる方法(%公昭58−2227号
)もあるが、この方法も本質的KFiアルカリ金属また
はアルカリ土類金属を使用するので、中和により生じる
塩と目的とするアミノ酸の分離が必要であり、工業的に
実施するには経済的でない。Furthermore, a method of significantly reducing the amount of alkali metal or alkaline earth metal hydroxide used by hydrolyzing the alkali metal or alkaline earth metal hydroxide in combination with ammonia (% Kosho 58 -2227), but since this method also uses essential KFi alkali metals or alkaline earth metals, it is necessary to separate the salt produced by neutralization and the target amino acid, and it is difficult to implement it industrially. Not economical.
そこで、本発明者らは、強酸、強塩基を用いないヒダン
トイン類の加水分解について鋭意検討した結果、ヒダン
トイン類の加水分解がアンモニアの存在によって加速さ
れることを見出し、本発明を完成させた。Therefore, the present inventors conducted extensive studies on the hydrolysis of hydantoins without using strong acids or strong bases, and as a result found that the hydrolysis of hydantoins was accelerated by the presence of ammonia, and completed the present invention.
すなわち、本発明は、アンモニアまたはアンモニアの炭
酸塩の存在下、一般式(1)
(式中、R]およびR2は水素原子または炭素原子数1
〜4の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基を示す)で表
わされるヒダントイン類を加水分解することを特徴とす
るα−アミノ酸の製造方法である。That is, the present invention provides a hydrogen atom having the general formula (1) (wherein R] and R2 are a hydrogen atom or a carbon atom number of 1 in the presence of ammonia or a carbonate of ammonia.
This is a method for producing an α-amino acid, which is characterized by hydrolyzing hydantoins represented by the following formulas (representing a linear or branched alkyl group).
本発明の方法では、ヒダントイン類をアンモニアまたは
加熱によってアンモニアを解離するアンモニアの炭酸塩
とともに加熱することにより、驚くべきことに、アンモ
ニアが反応初期におけるヒダントイン類の加水分解を促
進し、ヒダントイン類の加水分解によって発生するアン
モニアが、ひきつづいて加水分解を促進するものと考え
られる。In the method of the present invention, by heating hydantoins with ammonia or an ammonia carbonate that dissociates ammonia by heating, ammonia surprisingly accelerates the hydrolysis of hydantoins at the initial stage of the reaction, and the hydantoins are hydrated. It is thought that ammonia generated by decomposition subsequently promotes hydrolysis.
したがって、本発明の方法によれば、短時間、高収率で
α−アミノ酸が得られ、反応剤がアンモニアまたはアン
モニアの炭酸塩、また目的物とともに生じる物質が二酸
化炭素とアンモニアのように、反応終了後減圧下、加熱
することによりきわめて容易に取り除くことができるも
のであるので、加水分解終了後はただ単に減圧下に加熱
することのみによシ、α−アミノ酸を副生成物および添
加物と容易に分りすることができる。Therefore, according to the method of the present invention, α-amino acids can be obtained in a short time and in high yield, and the reactant can be ammonia or ammonia carbonate, and the substances produced together with the target product can be reacted with each other, such as carbon dioxide and ammonia. After completion of hydrolysis, it is very easy to remove by heating under reduced pressure. Therefore, after the completion of hydrolysis, simply heating under reduced pressure is sufficient to remove α-amino acids as by-products and additives. It can be easily distinguished.
本発明の方法に用いられるヒダントイン類は、一般式(
1)で表わされるものであり、例えば、ヒダントイン、
5−メチルヒダントイン、5,5−ジメチルヒダントイ
ン、5−エチルヒダントイン、5゜5−ジエチルヒダン
トイン、5,5−メチルエチルヒダントイン、5−n−
プロピルヒダン;・イン、5−イソプロピルヒダントイ
ン、5.5−ジイソプロピルヒダントイン、5−n−ブ
チルヒダントイン、5−イノブチルヒダントイン、5−
5ec−ブチルヒダントイン、5.5−ジー5eC−ブ
チルヒダントイン等である。The hydantoins used in the method of the present invention have the general formula (
1), such as hydantoin,
5-methylhydantoin, 5,5-dimethylhydantoin, 5-ethylhydantoin, 5゜5-diethylhydantoin, 5,5-methylethylhydantoin, 5-n-
Propylhydantoin, 5-isopropylhydantoin, 5.5-diisopropylhydantoin, 5-n-butylhydantoin, 5-inobutylhydantoin, 5-
5ec-butylhydantoin, 5.5-di-5eC-butylhydantoin, and the like.
また、アンモニアはガス状のアンモニアを加水分解液に
吹き込んでも、またアンモニア水、例えば、市販の29
チアンモニア水を用いてもよい。In addition, ammonia can be obtained by blowing gaseous ammonia into the hydrolysis solution, or ammonia water, for example, commercially available 29
Thiammonia water may also be used.
アンモニアの炭酸塩は炭酸水素アンモニウム、炭酸アン
モニウムまたはカルバミン酸のアンモニウム塩等である
。これらはいずれも加熱したときにアンモニアを発生し
、ヒダントイン類の加水分解を促進する。Carbonates of ammonia include ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, and ammonium salts of carbamic acid. All of these generate ammonia when heated, promoting hydrolysis of hydantoins.
本発明の方法において用いるアンモニアまたはアンモニ
アの炭酸塩はヒダントイン類に対して01〜6当量が好
ましい。0.1当量未満では効果が小さく、また6当量
越えて添加してもより以上の効果が得られない。The amount of ammonia or ammonia carbonate used in the method of the present invention is preferably 01 to 6 equivalents relative to the hydantoin. If the amount is less than 0.1 equivalent, the effect will be small, and if it is added in excess of 6 equivalents, no further effect will be obtained.
水の量は、ヒダントイン類の1〜20倍重量が好ましい
。The amount of water is preferably 1 to 20 times the weight of the hydantoins.
1倍重量に満たない量では加水分解に長時間が必要で好
ましくなく、また20倍重量を越えて用いてもより以上
の効果は得られない。If the amount is less than 1 times the weight, it will take a long time for hydrolysis, which is undesirable, and if it is used in an amount exceeding 20 times the weight, no further effect will be obtained.
本発明の方法は、まず、ヒダントイン類とアンモニアま
たはアンモニアの炭酸塩と水を密閉し、一定時間加熱す
る。この時ヒダントイン類の加水分解にともない発生す
るアンモニアと二酸化炭素のために反応器内の圧力は上
昇する。必要により反応器内の圧力は加水分解中その温
度の水蒸気圧まで下げてもよい。このことは反応器の材
質上好ましい。In the method of the present invention, first, hydantoins, ammonia or ammonia carbonate, and water are sealed and heated for a certain period of time. At this time, the pressure inside the reactor increases due to ammonia and carbon dioxide generated as the hydantoins are hydrolyzed. If necessary, the pressure in the reactor may be reduced to the water vapor pressure at the temperature during hydrolysis. This is preferable in view of the material of the reactor.
加熱温度は100〜200℃であり、100℃未満では
加水分解の速度がおそくなり実用的でない。一方、20
0℃を越えると生じたα−アミノ酸の分解が起るので好
ましくない。The heating temperature is 100 to 200°C, and if it is less than 100°C, the rate of hydrolysis becomes slow and is not practical. On the other hand, 20
If the temperature exceeds 0°C, the resulting α-amino acid will be decomposed, which is not preferable.
加水分解の時間は反応温度によってもことなるが、1〜
20時間が好ましい。反応時間が短いと十分な収率で目
的物が得られず、十分な収率を達成するには上記範囲の
反応時間が必要である。The hydrolysis time varies depending on the reaction temperature, but is 1-
20 hours is preferred. If the reaction time is short, the desired product cannot be obtained in a sufficient yield, and a reaction time within the above range is required to achieve a sufficient yield.
加水分解終了後は、分解液を濃縮乾固し、残漬を水より
再結晶すればよい。After the hydrolysis is completed, the decomposition liquid may be concentrated to dryness, and the residue may be recrystallized from water.
以上のように本発明はヒダントイン類よりα−アミノ酸
を製造するのに目的物の分離がきわめて容易であるため
に、工業的に実施するのに大変経済的な方法を提供する
ものである。As described above, the present invention provides an extremely economical method for industrially implementing the method for producing α-amino acids from hydantoins, since it is extremely easy to separate the target product.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例1
圧力計、排気口、温度計差し込み管の付いた600m1
の電磁攪拌式オートクレーブにヒダントイン10り、2
9%アンモニア水122と水1002を入れ密閉した後
170℃まで昇温した。このとき圧力計は10に97−
を示した。その後は内部圧力が上昇するたびに、排気口
を開いて10に9/−を維持するようにした。そして5
時間、170℃で攪拌を継続した。Example 1 600m1 with pressure gauge, exhaust port, and thermometer insertion tube
Hydantoin was placed in a magnetic stirring autoclave for 10 to 2 hours.
After putting 122 parts of 9% ammonia water and 100 parts of water in the container and sealing it, the temperature was raised to 170°C. At this time, the pressure gauge is 10 to 97-
showed that. Thereafter, whenever the internal pressure rose, the exhaust port was opened to maintain the pressure at 10 to 9/-. and 5
Stirring was continued at 170°C for an hour.
その後オートクレーブを室温まで急冷した。残圧をパー
ジ後、オートクレーブを開いて内容物を水でよく洗い出
しながら取り出した。得られた分解液をロータリー・エ
バポレーターで蒸発乾固し、得られた固体を水より再結
晶して642の結晶を得た。収率85チ、232〜26
6℃(分解)元素分析 C2H,N□02としての
CHN
理論値(%) s2.oo 6.71 1866実測値
(%) 32,15 6.9o 18.39比較例1
圧力計、排気口、温度計差し込み管の付いた500m1
の電磁攪拌式オートクレーブにヒダントイン1(lと水
1002を仕込み密閉した後170℃まで昇温した。こ
のとき圧力計は8.0 Kg / alを示した。。The autoclave was then rapidly cooled to room temperature. After purging the residual pressure, the autoclave was opened and the contents were thoroughly washed with water and taken out. The obtained decomposition liquid was evaporated to dryness using a rotary evaporator, and the obtained solid was recrystallized from water to obtain crystals of 642. Yield 85 cm, 232-26
6°C (decomposition) elemental analysis CHN as C2H,N□02 Theoretical value (%) s2. oo 6.71 1866 Actual value (%) 32,15 6.9o 18.39 Comparative example 1 500m1 with pressure gauge, exhaust port, and thermometer insertion tube
Hydantoin 1 (l) and water 1002 were charged into a magnetically stirred autoclave, the autoclave was sealed, and the temperature was raised to 170°C. At this time, the pressure gauge showed 8.0 kg/al.
30分後には10Kp/cJとなった。その後は内部圧
力が上昇するたびに、排気口を開いて10Kp/ctd
を維持するようにした。そして合計で5時間170℃で
攪拌を継続した。その後オートクレーブを室温まで急冷
した。After 30 minutes, it became 10 Kp/cJ. After that, every time the internal pressure rises, open the exhaust port to 10Kp/ctd.
I tried to maintain it. Stirring was then continued at 170° C. for a total of 5 hours. The autoclave was then rapidly cooled to room temperature.
残圧をパージ後、オートクレーブを開いて内容物を水で
よく洗い出しながら取シ出した。得られた分解液をロー
タリー−エバポレーターで蒸発乾固し、得られた固体を
水より再結晶して5.12の結晶を得た。収率68チ
元素分析 C2H3N工02としての
CHN
理論値(%) 32,00 6.71 18.66実測
値←) 31.95 6.49 18.54実施例2
実施例1と同様のオートクレーブに5,5−ジメチルヒ
ダントイン51.2 Y、炭酸アンモニウム38A2と
水512グを入れ密閉した後160℃まで昇温した。After purging the residual pressure, the autoclave was opened and the contents were taken out while thoroughly washing with water. The obtained decomposition liquid was evaporated to dryness using a rotary evaporator, and the obtained solid was recrystallized from water to obtain crystals of 5.12. Yield 68 CHN elemental analysis CHN as C2H3N engineering 02 Theoretical value (%) 32,00 6.71 18.66 Actual value ←) 31.95 6.49 18.54 Example 2 In the same autoclave as Example 1 51.2 Y of 5,5-dimethylhydantoin, 38 A2 of ammonium carbonate, and 512 g of water were put in the flask, and the flask was sealed, and the temperature was raised to 160°C.
このとき圧力計は5.0に9/cnを示した。その後は
内部圧力が上昇するたびに、排気口を開いて5Kg/d
を維持するようにした。そして10時間130℃で攪拌
を継続した。その後は実施例1と同様に処理し、水より
再結晶して55Bf!の結晶を得た。At this time, the pressure gauge showed 9/cn at 5.0. After that, every time the internal pressure rises, open the exhaust port to 5Kg/d.
I tried to maintain it. Stirring was then continued at 130° C. for 10 hours. Thereafter, it was treated in the same manner as in Example 1, and recrystallized from water to yield 55Bf! crystals were obtained.
収率82チ
元素分析
CHN
理論値(イ) 46.59 8゜79 13.58実測
値(イ) 46.71 89113.39比較例2
実施例1と同様のオートクレーブに5,5−ジメチルヒ
ダントイン51.2 Fと水512?を入れ密閉した後
130℃まで昇温した。このとき圧力計は4.0〜/−
を示したが60分後には5.0 I’4/ crAを示
した。Yield 82% Elemental analysis CHN Theoretical value (a) 46.59 8°79 13.58 Actual value (a) 46.71 89113.39 Comparative example 2 5,5-dimethylhydantoin 51 was placed in the same autoclave as in Example 1. .2 F and water 512? After filling the container and sealing it, the temperature was raised to 130°C. At this time, the pressure gauge is 4.0~/-
However, 60 minutes later, it showed 5.0 I'4/crA.
その後は内部圧力が上昇するたびに、排気口を開いて5
に9/−を維持するようにした。そして合計で10時間
130℃で攪拌を継続した。その後は実施例1と同様に
処理し水より再結晶して26B2の結晶を得た。収率6
5%
元素分析 C4H,N102としての
CHNAfter that, every time the internal pressure rises, open the exhaust port and
I tried to maintain 9/-. Stirring was then continued at 130° C. for a total of 10 hours. Thereafter, it was treated in the same manner as in Example 1 and recrystallized from water to obtain crystals of 26B2. Yield 6
5% Elemental analysis CHN as C4H, N102
Claims (1)
〜4の直鎖状もしくは分枝状のアルキル基を示す)で表
わされるヒダントイン類をアンモニアまたはアンモニア
の炭酸塩の存在下、加水分解させることを特徴とするα
−アミノ酸の製造方法。[Claims] 1) General formula (+) 2 1 (wherein R1 and R2 are hydrogen atoms or have 1 carbon atom
α characterized by hydrolyzing hydantoins represented by ~4 straight-chain or branched alkyl groups) in the presence of ammonia or ammonia carbonate.
-A method for producing amino acids.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8026484A JPS60224661A (en) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Production of alpha-amino acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8026484A JPS60224661A (en) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Production of alpha-amino acid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60224661A true JPS60224661A (en) | 1985-11-09 |
Family
ID=13713446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8026484A Pending JPS60224661A (en) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | Production of alpha-amino acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60224661A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN104892521A (en) * | 2015-03-16 | 2015-09-09 | 河北威远生化农药有限公司 | Synthesis and purification method for alpha-amino acid compound |
CN105037060A (en) * | 2015-07-08 | 2015-11-11 | 河北威远生化农药有限公司 | Clean synthesis process of alpha-amino acid compounds |
CN110770205A (en) * | 2017-07-12 | 2020-02-07 | 维生源知识产权有限责任公司 | Production process of long-chain amino acid and dibasic acid |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP8026484A patent/JPS60224661A/en active Pending
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