Патент ссср 413672
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИ
ИЗОБРЕТЕН И
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ
Зависимый от патента №
Заявлено 22.Х11.1971 (№ 1730999, 23-4) Приоритет 23.XII.1970, № 7018704, Нидерланд
Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень № 4
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий
Йara опубликования описания 5Х1.1974
Авторы изобретения
Иностранцы
Геертрудес Герман Суверкропп и Вернер Рейхрат Стейн (Нидерл анды) Иностранная фирма
«Стамикарбон Н В» (Нидерланды) Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИЗИНА ИЛИ ЕГО ПРОИЗВОДНЬ1Х
Изобретение относится к новому способу получения лизина или его производных.
Известный способ получения этих соединений основан на взаимодействии 4-цианбутиральдегида с цианидом, аммиаком и двуокисью углерода с образованием 5-(4аминобутил)-гидантоина и гидрированием последнего с последующим гидролизом и выделением целевого продукта в виде лизина или его производных, Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокого выхода целевого продукта. Выход лизина составляет 48,7% на исходный 4-цианбутиральдегид.
С целью повышения выхода целевого продукта восстановлению подвергают смесь 5(3-цианпропил) -гидантоина и 1-уреидо4цианвалерамида, что позволяет получать лизин или его производное с выходом 90,4—
97 3%
Предлагаемый способ заключается в том, что смесь из 5- (3-цианпропил) -гидантоина и
1-уреидо-4-циацвалерамида подвергают гидрированию с образованием смеси из 5-(4-аминобутил) -гидантоина и 1-уреидо - 5-аминокапронамида, которую подвергают гидролизу с целью получения лизина или лизинового производного.
Гидрирование смеси проводят при повышенной температуре, например при 50 — 250 С, в растворителе в присутствии известных гидрирующих катализаторов таких, как платина, палладий, никель и кобальт. Парциальное давление водорода при гидрировании можно варьировать в широких пределах, например
1 — 200 атм.
В качестве растворителя для гидрирования можно применять любой растворитель, инертный в условиях реакции и растворяющий
1о гидрируемую смесь. Такими растворителями являются, например вода, спирты, метанол, этанол, изопропанол, бутанолы и гликоли, а также диоксан и тетрагидрофуран.
Гидролиз смеси из 5- (4-аминобутил) -ги1б дантоина и 1-уреидо-5-аминокапронамида целесообразно проводить в кислой или щелочной среде, при повышенной температуре, например при 80 — 250 С. При этом следует выбрать такое давление, чтобы реакционная
20 смесь находилась в жидкой фазе.
Так, например, если соляную кислоту применяют для проведения гидролиза, то из смеси можно рекуперировать сам лизин или его моногидрохлорид, или дихлорхлорид. Если
2б например, применяют гидроокись натрия, то из смеси можно рекуперировать лизин или лизинат натрия.
Пример 1. В снабженный мешалкой автоклав емкостью 1 л подают 1 г никеля РеЗо нея, 100 мл метанола и 70 г аммиака. Авто413672
Составитель Г. Сидякнн
Техред 3. Тараненко
Редактор К. Вейсбейн
Корректор Т. Гревцова
Заказ 1205/!3 Изд. № !204 Тираж 506 Подписное
Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий й!осква, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 клав закрывают и подают водород до тех пор, пока давление не достигает 20 атм. Затем температуру повышают до 110 С и путем подачи водорода повышают давление до 62 атм.
В полученную таким образом каталитическую суспензию при перемешивании подают раствор нз 12 г 5-(3-цианпропил)-гидантоина, 2,4 r 1-уреидо-4-цианвалерамида и 20 r аммиака в 200 мл метанола. Затем размсшивание продолжают до прекращения поглощения водорода. После охлаждения и снятия давления реакционную смесь фильтруют, после чего фильтрат выпаривают досуха при пониженном давлении (20 мм рт. ст.) . Остаток нагревают с 100 мл соляной кислоты (36 вес. 0/0 HCI) в автоклаве до 170 — 180 С и превращают в дигидрохлорид лизина.
Остаток выпаривают досуха, в результате чего получают 16,2 r дигидрохлорида лизина (87,3 /в из расчета па исходную смесь 5-(3цианпропил) -гидантоипа и 1-уреидо-4-цианвалерамида) .
Пример 2. В снабженный мешалкой автоклав емкостью 1 л подают 2 r никеля Ренея и 50 мл воды. Автоклав закрывают, после чего подают 70 г аммиака. Затем в автоклав принудительно подают водород до тех пор, пока давление не достигнет 40 атм. Потом, размешивая, температуру повышают приблизительно до 110 С и посредством подачи водорода повышают давление до 65 атм. В полученную таким образом каталитическую суслензию, размешивая, добавляют раствор из
14,2 г 5- (3-цианпропил) -гидантоина, 2,8 г
1-уреидо-4-цианвалерамида, 9,6 г карбоната аммония и 11 г аммиака в 10 мл воды, добавляемый раствор получают взаимодействием 4-цианбутиральдегида с цианидом водорода и карбонатом аммония. После добавления раствора продолжают размешивание, причем температуру и давление выдерживают до прекращения поглощения водорода. После охлаждения и снятия давления реакционную смесь фильтру!от, после чего фильтрат выпаривают почти досуха. Вместе с 12 г гн/!роокиси натрия и 85 мл воды остаток в автоклаве нагревают до 200 С в течение 2 час.
С целью удаления аммиака, присутствующего в полученном таким образом растворе, последний частично выпаривают. Оставшийся
5 раствор лизината натрия, содержащий еще небольшое количество карбоната натрия, разбавляют водой до 200 мл, после чего его пропускают черсз колонну, наполненную 300 мл сильно кислого ионнообменника (полистирол, 10 содсржащий 8 " о сульфогрупп) . Затем колонну промывают сильной струей воды до нейтральной реакции.
Лизин выделяют пропусканием через колонну 200 мл аммиачной воды до нейтральной
15 среды. Все количество полученного таким образом экстракта выпаривают до тех пор, пока аммиак не будет полностью удален. Полученный таким образом водный раствор лизина нейтрализуют соляной кислотой, после
0 чего его выпаривают досуха. Остаток содержит 0,55 г .моногидрохлорида лизина (90,4% из расчета на исходную смесь 5-(3-цианпропил)-гидантоина и 1-уреиодо-4-цианвалерамида) .
Предмет изобретения
1. Способ получения лизина или его производных, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, 0 смесь 5- (3-цианпротил) -гидантоина и 1-уреидо-4-цианвалерамида подвергают гидрированию и полученную смесь, состоящую из 5-(4аминобутил) -гидантоина и 1-уреидо-5-аминокапронамида, гидролизуют с последующим
35 выделением целевого продукта известным способом.
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что гидрирование проводят в среде инертного растворителя в присутствии гидрирующего
40 катализатора при 50 — 300 С.
3. С!пособ по пп. 1 и 2, отл ич а ю щи йс я тем, что в качестве гидрирующего катализатора используют никель или кобальт.
4. Способ по и. 1, отличающийся тем, 45 что гидролиз,проводят в кислой нли !целочной среде прп 80 — 250 "С.