AT208839B - Verfahren zur Herstellung von L-(+)-Glutamin - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   L- (+)-Glutamin   
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von L- (+)-Glutamin, das ermöglicht, reines, optisch einheitliches L- (+)-Glutamin ohne Bildung sowie ohne Spaltung eines Racemates in technischem Massstab und in hoher Ausbeute zu erhalten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man einen -Ester der L-Glutaminsäure mit Ammoniak in Gegenwart von Schwefelkohlenstoff behandelt und aus dem Reaktionsprodukt   L- (+)-Glutamin   durch Ansäuern in Freiheit setzt. 



   L- (+)-Glutamin (Formel VII) ist eine wichtige natürlich vorkommende Aminosäure. Im Gegensatz zu andern, wie z. B. Methionin, Lysin oder L-Glutaminsäure, ist seine Verwendungsmöglichkeit zu wissenschaftlichen oder technischen Zwekken bisher durch seinen hohen Handelspreis stark eingeschränkt worden. Dieser wird unmittelbar durch die heute bekannten Herstellungsverfahren bedingt, welche u. a. durch eine Reihe verwickelter und wirtschaftlich untragbarer Arbeitsgänge gekennzeichnet sind. 



   Es besteht deshalb ein Bedürfnis nach einem einfachen, billigen und in technischem Massstab durchführbaren Verfahren zur synthetischen Herstellung des L- (+)-Glutamins. 



   Es wurde schon ohne Erfolg versucht, die leicht zugänglichen y-Ester der L-Glutaminsäure (Formel II) direkt zu amidieren. Es entsteht aber dabei immer in überwiegender Menge Pyrrolidoncarbonsäure (Formel III) [A. F. 



  Beecham, J. Am. Chem. Soc. 76, 4615 (1954)]. 



  Die Einführung und nachträgliche Abspaltung von Gruppen zum Schutz der Aminofunktion war bisher für eine billige synthetische Darstellung von   L- (+)-Glutamin   wirtschaftlich untragbar. 



   Es wurde nun gefunden, dass ein einfaches Zufügen von Schwefelkohlenstoff vor der Amidierung von y-Estern der Glutaminsäure (II) die Bildung von Pyrrolidoncarbonsäure   (Il)   fast vollständig unterdrückt. Es entsteht dann nach Zugabe von Ammoniak zuerst das in reiner Form nicht leicht isolierbare Ammoniumsalz des Dithiocarbamates des   Glutaminsäure-y-esters   (IV), das sich durch Ammoniak in das Ammoniumsalz des Glutamin-dithiocarbamats (V) verwandelt. Diese Reaktionen können in wasserfreien oder wasserhaltigen Lösungen ausgeführt werden, wobei vorteilhafterweise als Lösungsmittel ein niederer aliphatischer Alkohol verwendet wird.

   Die besten Resultate werden mit einer methanolischen Lösung des L-Glutaminsäure-y-methylesters erhalten. 
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 (+)-R = Alkyl dertem Druck bei einer   35'nicht   übersteigenden Temperatur. Nach Ansäuern durch 4   l   4 nwässerige Essigsäure wird die Lösung 30 Minuten 
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 soviel Methanol zu, dass der Methanolgehalt auf 70 Vol.-% steigt, kühlt während 2 Stunden auf   - 50, filtriert   das auskristallisierte L- (+)-Glutamin ab und wäscht mit Methanol und Äther. 



  Nach Umkristallisieren durch rasches Lösen in   3, 51   siedendem Wasser, Zugeben von 7 1 Methanol und zweistündiger Kühlung   auf -50 erhält   man 650 g reines L- (+)-Glutamin vom Smp.   187O   
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Beispiel 2 : Man löst bei 10  kg L-Glutaminsäure in einer Lösung von 500 cm3 96%iger Schwefelsäure in 10   l   Methanol, lässt 4 Stunden bei 20   stehen, leitet bei 0'unter starker Kühlung einen Ammoniakstrom bis zur Neutralisation ein, gibt 500 cm3 Schwefelkohlenstoff zu und leitet weiter Ammoniak bis zur Sättigung ein. 



  Nach drei-bis fünftägigem Stehenlassen bei 20   in geschlossenem Gefäss entfernt man den Überschuss an Ammoniak unter vermindertem Druck und filtriert. Nach Ansäuern des Filtrats mit wässeriger Essigsäure verfährt man wie im Beispiel   l   weiter. Ausbeute und Eigenschaften wie im Beispiel   l   beschrieben. 



   Beispiel 3 : Man löst bei   10    kg L-Glutaminsäure in einer Lösung von 400 g wasserfreiem Chlorwasserstoff in 101 Methanol und verarbeitet die so erhaltene methanolische Lösung von   L-Glutaminsäure-y-methylester   wie im Beispiel 2 bzw.   l   beschrieben. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von L- (+)Glutamin, dadurch gekennzeichnet, dass man einen y-Ester der L-Glutaminsäure mit Ammoniak in Gegenwart von Schwefelkohlenstoff behandelt und aus dem Reaktionsprodukt   L- (-j-)-   Glutamin durch Ansäuern in Freiheit setzt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial einen -Ester der L-Glutaminsäure verwendet, welcher durch Veresterung der Glutaminsäure im Reaktionsgemisch selbst hergestellt und ohne vorher- <Desc/Clms Page number 3> gehende Isolierung und Reinigung mit Ammoniak in Gegenwart von Schwefelkohlenstoff behandelt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial einen niederen aliphatischen y-Ester der L- Glutaminsäure, vorzugsweise L-Glutaminsäurey-methylester, verwendet.

   4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion in einem niedermolekularen aliphatischen Alkohol, vorzugsweise Methanol, durchführt.