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La présente invention se rapporte à la préparation de déri- vés de l'acide glutamique et, plus particulièrement, à un procédé de préparation de la L-glutamine.
La présente invention concerne un procédé de production de la L-glutamine, qui consiste à traiter avec un halogénure d'hydro- gène dans des conditions anhydres une'solution de la'gamma-amide d'un acide N-carboallyloxy-L-glutamique dans un milieu formé, par un solvant organique inerte par rapport aux halogénures d'hydrogène et dans lequel l'halogénure d'hydrogène se comporte comme un électro- lyte faible, et à récupérer la L-glutamine à pertir du mélange cons- tituant le produit de réaction en la faisant cristalliser dans ce- lui-ci.
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Dens le passé, on a déjà synthétisé la L-glutamine à l'ai- de de procédés qui comportent une série d'opérations compliquées.
Par suite de la nature des réections en question et aussi par suite du nombre des opérations, les rendements obtenus étaient très fai- bles. On obtient, en énérl, des rendements faibles quand on appli- que la synthèse la mieux connue, c'est-à-dire le procédé carboben- zyloxy de Bergmann, Zervas et Salzmann Berichte 66B, 1288-90 (1933) et le procédé de Kidd et King Nature, 162, 776 (1948)¯7.
En plus des inconvénients que comporte le procédé Bergmann, une tclle opération est dangereuse par suite de l'utilisation du chlo- roformiate de benzyle qui est un réectif utilisé dans l'une des phases de ces procédés, par repos et/ou dessiccation, ce produit se décompose avec explosion et il a Déjà blessé sérieusement des mani- pulateurs. Le procédé Kidd et King comporte un nombre plus grand de manipulations que le procédé Bergmann et le réactif utilisé, qui est l'anhydride phtalique, tend à racémiser l'acide glutamique et la glutamine obtenue n'est pas sous la forme active optiquement pure que l'on rencontrc dans la nature, .
Le présente invention a pour objet : - un procédé perfectionné de synthèse d'une glutamine ayant la même activité optique que la glutamine naturelle, c'est-à-dire de la L-glutamine; - un procédé de synthèse de la L-glutamine avec des rende- ments relativement élevés sans que l'on ait recours à la production et à la séparation d'un mélange racémique; - une synthèse perfectionnée de la L-glutamine permettent d'obtenir des rendements relativement élevés en utilisent des réac- tifs facilement disponibles et relativement peu coûteux;
Les objets précites et d'autres encore de la présente inven- tion apperaîtront plus clairement au cours de la description qui va suivre.
Conformément à la présente invention, on produit de la L- glutamine en faisant réagir une gamma-amide d'un acide N-carboallyl
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oxy-L-glutamique avec un halogénure d'hydrogène, comme l'acide chlorhydrique ou l'acide bromhydrique, dans des conditions anhydres, au sein d'un milieu servant de.solvant dans lequel la glutamine est insoluble et dans lequel l'acide bromhydrique se comporte comme un électrolyte faible, puis en récupérant la I-glutamine par cristal- lisation à partir du mélange formant le produit de réaction. Le terme "glutamine" utilisé au cours de la présente description dési- gne la forme naturelle otpiquement active de la glutamine, c'est- à-dire la L-glutamine.
Conformément à l'un des modes de mise en oeuvre de la pré- sente invention, on procède à l'amidation d'un gamma-ester d'un . acide N-carboallyloxy-L-glutamique afin de produire la gamme-amide correspondante de l'acide N-carboallyloxy-L-glutamique, et on fait' réagir cette dernière avec de l'acide bromhydrique ou-de l'acide chlorhydrique dans des,' conditions anhydres et en solution dans un milieu servent de solvant, dans .lequel, la 'glutamine est insoluble et dans lequel l'acide bromhydrique se,.Comporte comme un électroly- te faible.
On récupère la Lglutamine à partir du mélange constituai le produit de réaction à l'aide d t une cristallisation.' Le milieu servant de solvant peut'être constitua par un acide organique infé- rieur, comme par exemple l'acide acétique ou l'acide propionique, ou un acide.analogue, ou par un-solvant organique non acide de la gemma-amide et, de préférence, par un 'mélange d'un acide organique inférieur du genre précité et d'un solvant organique non acide qui est inerte vis-à-vis de 1 'acide bromhydrique et de l'ammoniac.
L'acide organique inférieur peut être constitué par n'importe quel acjde organique ayant moins d'environ 8,atomes de carbone, dans lequel la gamma-amide de l'acide N-carboallyloxy-L-glutamique est soluble. A titre d'exemples d'acides organiques inférieurs, on cite l'acide formique, l'acide acétique, l'acide propionique, l'a- cide butyrique, l'acide isobutyrique,et des acides analogues.
On préfère utiliser des acides organiques contenant moins d'environ
5 atiomes de carbone et on préfère tout particulièrement utiliser
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l'acide acétique pour la mise en oeuvre de l'invention parcs que celui-ci est facilement disponible et d'une manipulation aisée, et prce qu'on obtient des rendements élevés en glutamine quand on utilise l'acide acétique. Conformément à l'invention, les milieux servant de solvant qui comprennent de l'acide acétique et un autre solvant arganique, comme par exemple un ester organique inférieur ou du chloroforme, donnent les rendements les plus élevés en glu- tamine.
On peut utiliser comme solvant organique non acide que l'on mélange avec l'acide organique inférieur déjà mentionné pour cons- tituer le milieu servant de solvant utilisé au cours de la mise en oeuvre de la réaction de 'la gamma-amide d'un acide N-carboallyloxy-
L-glutamique avec un hydrohalogénure, n'importe quel solvant orga- nique dans lequel la.glutamine est insoluble et dans lequel l'acide bromhydrique se comporte comme un électrolyte faible. Ce solvant' organique doit également être un solvant sensiblement inerte vis-à- 'vis de l'acide bromhydrique et de l'ammoniac car, autrement, l'effi- cacité de la réaction se trouve sérieusement compromise.
Il n'est pas nécessaire que la gamma-amide de l'acide N-carboallyloxy-L-glu- tamique soit soluble dans le solvant organique, mais il est essen- tiel que ce dernier composé soit soluble dans un mélangé du solvant organique et de l'acide organique inférieur. Dans les cas où la gamma-amide de l'aoide N-carboallyloxy-L-glutamique est insoluble dans le solvant organique, on peut obtenir la dissolution dans un mélange du solvant organique et de l'acide organique inférieur en augmentant la quantité d'acide organique inférieur présente.
Dans les cas où il existe une solubilité partielle dans le solvant orga- cique, on peut réduire proportionnellement la quantité d'acide or- gcnique inférieur nécessaire-pour dissoudre la gamma'-amide. Il est désirable de maintenir la quentité d'acide organique inférieur uti- lisée aussi basse que possible, étent donné qu'en dernier lieu on est obligé de la neutraliser. En utilisant l'acide acétique en mé- lange avec un autre solvant organique comme milieu servant de sol- vent un rapport de l'ordre d'environ 1 partie d'acide pour une par.
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tie de solvant organique est approprie, bien que l'on puisse aussi 'utiliser une quantité supérieure d'acide si une prolongation du temps de cristallisation est sens importance.
Les solvants organiques représentatifs que l'on peut uti- liser conjointement avec des acides organiques inférieurs tels que,
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ptr exemple, l'acide ecétigme, pour constituer le milieu servant de solvant dans lequel an exéc,utÙ la réaction conforme à l"'inven- tion comprennent les esters organiques inférieurs, comme par exem- ple l'acétate de méthyle,, 1"acétate d'éthyle, 1" ac étate de propyle, l"acétate d'3.sôbutyle" 1"oeétate île !D.- butyle, le propionate de mé- thyle7 le propionate dné,hyle etc..., On préfère particulièrement utiliser les esters que formant l.e.s acides organiques inférieurs avec des alcools inférieurs .et les esters que forma l'acide acéti-
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que avec des alcools Inférieurs, comme 1" acétate d'éthyle et W'acé- tate de propyle.
En plus des estets d6jlâ me.nrt.ilo#JsJ:llés" on peut égale- ment ,utiliser des solwi:1!1Íltts comme le chl-oreto@m,6, le crésol et le dloxaiie. 'I',ews ces sol-,vants s'omtb Inertes v.s--v.s de 14scide bromhy- àqique .et de .a"cLde chlor.ydrâ.,q:a ainsi que da 1'ammo.iac et ne d3s" "8Dlvant pas la lutamia"e.
De même, une solution d'acide bromhydrique ou d'acide chlo- l'hydrique dans les solvants précités ou dams des mélanges de ces solvants avec des acides organiques inférieurs forme un électroly-
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te faible. Lxp-ïession "électrolyte faible" désigne au cours de la présente description une solution d'acide bromhydrique ou d'aci- de chlorhydrique dans un milieu dissolvant organique, cette solu-
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tion étant caractérisée par un équivalent de conductance qui s'ac- croît lorsqu'on augmente la concentration en acide bromhydrique dissous.
L'équivalent de conductance d'une solution d'un halogénure d'hydrogène se calcule d'après l'équation suivante :
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= 1COOL a équation dans laquelle : ± désigne l'équivalent de conductance
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un mhos par équivalent d'hhlogénure d'hydrogène et par litre de salut-ion;' 1 désigne la conductance, de la solution en mhos, et C 'est
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la concentration de l'halogénure d'hydrogène en solution, exprimée 'en normalité.
Les milieux servant de solvants utiles pour. la mise en oeuvre de la présente invention présentent un équivalent de conduc tance inférieur à environ 20 et de préférence inférieur à environ 5. Le tableau I ci-après indique les équivalents de conductance d'un certain nombre de solutions d'acide bromhydrique utiles pour la mise,en oeuvre de l'invention.
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.4.BI:F"-¯U I
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<tb> HBr. <SEP> Equivalent <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> Solvant. <SEP> Concentration <SEP> conductance
<tb>
<tb> (Normalité)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> acétique <SEP> 1 <SEP> 4,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,1 <SEP> 1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,01 <SEP> 0,0565
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> partie <SEP> d'acide <SEP> acétique <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 1,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> partie <SEP> d'acétate <SEP> d'éthyle' <SEP> 0,1 <SEP> 0,23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,01 <SEP> 0,22
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> partie <SEP> d'acide <SEP> acétique <SEP> :
<SEP> 2,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> partie <SEP> de <SEP> chloroforme <SEP> 0,1 <SEP> 0,796
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,01 <SEP> 0,0092
<tb>
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------------------------------------------------------------------
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<tb> 1 <SEP> partie <SEP> d'acide <SEP> acétique <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 2,4
<tb> 1 <SEP> partie <SEP> de <SEP> crésol <SEP> 0,1 <SEP> 1,49
<tb>
<tb> 0,01 <SEP> 1,2
<tb>
La réaction de la gamma-amide d'un acide N-carboallyloxy- L-glutamique avec l'acide bromhydrique ou l'acide chlorhydrique dans des conditions anhydres et dans le milieu servant de solvant décrit ci-dessus, donne comme produit un halogénure d'hydrogène de la L- glutamine, qui se sépare du mélange formant le produit de réaction sous forme d'un produit solide.
On redissout le sel d'addition avec l'halogénure d'hydrogène, sel qui forme une masse collante de ceu-
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leur jaune paille et difficile à manipuler, en ajoutant avec agita-
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tion une quantité sUffisaht,d' iIri- aIcoo1. tel que le méthanol, lié- thanol, etc... au mélange formant le produit de réaction. Quand la dissolution des produits soldes est achevée, on neutralise la solu- tion par l'addition d'un alcali., tel que l'ammoniaque aqueux. On refroidit ensuite-le mélange de réaction pour faire cristalliser la L-glutamine partir de la solution.
En opérant conformément à la présente invention, on peut obtenir une glutamine ayant une
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pureté aussi élevée que 1951-. es rendements en glutamine peuvent atteindre jusqu'à environ 67 de la quantité théorique, sur la base du NH4-1,1-carboallyloxy-L-glutarainate utilisé sommé)matière première.
Pour mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention en utilisant comme matière première l'acide L-glutamique, on estéri- fie celui-ci à l'aide d'un alcool, de préférence d'un alcool alipha- tique inférieur, c'est-à-dire d'un alcool ayant moins d'environ
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8 atomes de carbone, comme par exemple 1"alcool méthylique ou l'al- cool éthylique, afin de produire'le gamma eser de 1-16ci-" L-gluta- mique. On exécute de préférence l'estérification à des températures -inférieures à la température ambiante environ, en présence d'acide sulfurique comme catalyseur.
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Le gamma-ester de 1'lacide L-glutamique possède la formule de structure ci-après:
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dans laquelle R représente un groupe alkyl ou un groupe phényl. On
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préfère utiliser les gamma-alkyl esters de l'acide L-glutamique et en particulier les gamma-alkyl esters de l'acide L-glutamique dans
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lesquels.le groupe alkyl est un groupe alkyl inférieur, c'e,st-à-dire ne contenant pas plus -à-, environ 8 atomes de carbone. 'Dès esters types appropriés comprennent le gamnie-methyl ester, le gamma-éthyl ester, le samuraà-propyl ester, le gamrce,-isopropyl ester, le gamma-
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butyl ester, etc., de l'acide L-glutamique.
On préfère particulii- rement le gs ma-méthyl ester de l'acide L-glutamique parce que les rendements en L-glutamine obtenus sont plus élevés qu'avec les au-
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tres gamma-esters de l'acide l-glntamique et parce qu'il faut moins de temps pour mettre en oeuvre le procédé..-
On fait réagir le gamma-ester de l'acide L-glutaminque avec
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le chloroformiate d'un composé allyl, tel que 1' allychloroformiate3 le phénallylchloroformiate, le méthallylchloroformiate, l'éthallyl-
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chloroformiate,'et des alkallylchlaroformiates substitués supérieurs, On'préfère utiliser les allylchloroformiates glkyl-substitués dans lequels le groupe alkyl est un groupe alkyl inférieur, c'est-à-dire contenant moins'de 8 atomes de carbone, car ils donnent,
conformé- ment à l'invention, les résultats les plus désirables, on préfère
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particulièrement..utiliser l'allylohloroformiate non substitué,pour la facilité de sa manipulation, la possibilité de la trouver dans
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le commerce et aussi les rendements élevés en L-glutamine que l'on obtient avec ce composé.
La réaction entre le gamma-ester de l'acide 1-glutamique et un allylchloroformiate est exothermique et donne naissance au
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gamma-ester d'un acide N-carboallyloxy--h-glutar:ique ayant la formu- le de structure ci-après
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formule dans laquelle R est un groupe alkyl ou un groupe phényl et R' est un atome d'hydrogène, un groupe alkyl ou un groupe phé- nyl.
On mélenge généralement les réactifs à une température comprise
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entre environ 0: a et environ 55= a, de préférence-entre environ 5- a et environ 30= C et on leisse la réaction se.p.nsuiyre jusqu'à l'achèvement. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on agite le mélange à la température voisine de la température at-
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Msphérique pendant un laps de temps compris entre environ 1/2 heu- re et environ 2 heures. On extrait les produits de réaction obtenus
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à l'aide d'un solvant tour séparer l'allylchloroformiate n'ayant pas réagi.
On utilise un solvant organique, comme le chloroforme, 'le tétrachlorure de carbone, le chlorure de méthylène, ou le dichle rure d'éthylène. On acidifie ensuite le résidu aqueux, par exemple par de l'acide chlorhydrique, jusqu'à un pH compris entre environ 1,5 et environ 2,5. On extrait le gamma-ester de l'acide N-carboal- lyloxy-L-glutamique.à partir de la solution acidifiée à l'aide d'un solvant, par exemple le chloroforme, le tétrachlorure de car- bone, le chlorure de méthylène, le dichlorure d'éthylène, l'éther, l'acétate d'éthyle et des produits analogues. Suivant un mode de mise en oeuvre préféré, on extrait le produit avec du.chloroforme et on sèche l'extrait chloroformique, par exemple avec du sulfate de calcium ou du sulfate de sodium anhydres.
Il n'est pas nécessai re de sécher la solution, mais cela améliore les rendements. On sépare ensuite le solvant, tel que le chloroforme, d'avec le gamme- ester de l'acide N-carboallyloxy-L-glutamique, par exemple, par évapor ation sous pression réduite.
On procède ensuite à l'amidation du gamma-ester de l'acide N-carboallyloxy-L-glutamique à l'aide d'ammoniaque, afin de produi- re le sel d'ammonium de la gamma-amide de l'acide N-carboallyloxy- L-glutamique ayant,la formule de structure :
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formule dans laquelle R' est de l'hydrogène, un groupe alkyl ou un groupe phényl. Pour l'amidation de l'ester, on peut utiliser de ' l'hydroxyd d'ammonium concentré ou du méthanol absolu saturé d'am- moniac. Dans un mode de mise'en oeuvre préféré, on utilise de la solution d'ammoniaque à 28 % à une température comprise entre en- viron 50 C et environ 60= C dans un récipient à pression prendant un laps de temps compris entre environ 20 et 24 heures.
Quand on utilise des températures plus basses, les rendements obtenus sont
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plus faibles. Dans un autre mode de mise en oeuvre, on ,utilise de l'ammoniac liquide dans un récipient à pression approximativement
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à la température atmosphérique., pour l'amidation du ganma-ester. Dans une autre variante encore, on exécute 1-l'amidation en saturant o du méthanol avec de l'ammoniac à environ 0=0, en mélangeant ce méthanol saturé d'amnoniac avec le gemma-ester et en chauffant le
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mélange à une température comprise entre environ 45 = C et environ 50= 0 dans un récipient à pression.
On sépar ensuite l'ammoniac de la gamma-amide, par exemple par évaportion.'I,e produit obtenu est le'sel d'ammonium de la gamma-amide de l'acide IvF-carboallyloxy-Z- glutamique.
On sèche le sel d'ammonium de l'amide et on le dissout dans un acide organique inférieur, de préférence dans l'acide acétique, o et de préférence à environ 50= - 55= C. De préférence, on ajoute ensuite à cette solution, un solvant organique, comme l'acétate d'éthyle. Les quantités d'acide organique inférieur et d'acétate d'éthyle ou d'un autre solvant organique à utiliser dans chaque
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cas.particulier, sont déterminées a l'avance de manière que la quantité d'acide présente soit aussi faible que possible, tout en o permettant encore la dissolution complète à'environ 50=-55= C de
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la gamma-amide de l'acide N-carboallyloxy-L-glutamique, 'ou du sel d'ammonium de ce produit. On peut utiliser la gamma-amide de l'acide N-earboallyloxy-L-êlataìque telle quelle, mais on préfère l'utili- ser sous la forme de son sel d'ammonium.
Après 1'addition de l'acé- tate d'éthyle ou d'un autre solvant organique, on fait barboter de l'acide bromhydrique sec à travers la solution, de préférence à et environ 40 C. une température comprise entre ,environ 10= CI La température ambian- te donne satisfaction. Après un laps de temps compris entre environ
2 heures et environ 24 heures et après avoir agité de temps à autre @ à 25 = - 30 = C, on refroidit le mélange de réaction. On ajoute ensui. te un alcool, tel que le méthanol, au mélange constituant le produit de réaction, en une quantité suffisante pour dissoudre complètement toutes manières solides- qui se sont séparées.
Après la dissolution
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des matières solides, on neutralise la solution jULql1'à un pli d'en-
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viron 7 en ajoutant un alcali, comme par exemple de l'ammoniaque aqueux à 28 %. On ajoute cet alcali en maintenant la solution à une température inférieure à la'température ambiante, de préférence o à environ 10= C.' On maintient ensuite la solution neutralisée à o une température voisine d'environ 10= C pour permettre à la L-glu-' tamine de cristalliser. On peut séparer les cristaux de L-glutami- ne à l'aide de n'importe quel moyen approprié, comme par exemple une filtration.
La glutsnine cristallisée que l'on obtient présente une pureté comprise entre environ 75% et environ 95 et on peut la re- cristalliser pour améliorer sa pureté si on le désire.
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L'expression "allylchlorofor--iiate" utilisée au cours de la présente description se rapporte à l'allylchloroformiate lui-même
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et aux 'a'llylchloroformiates I)hényl-et alkyl-substitués, dans les- quels le groupe alkyl est de préférence un groupe alkyl inférieur,
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c'est-à-dire contenant moins a'ènviron 8 atomes de carbone. De mê- me, les expressions t'acide N-cerboallyloxy-L-glutamique" et "N-car-
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boillyloxy-L-glutamine" désignent des composés dons lesquels le allyloxy non substitué ou un groupe groupe allyloxy peut être un a$rcupe/allyloxy phényl- ou alkyl-subs- tiué dans 'lequel le. groupe alkyl est un groupe alkyl inférieur, comme décrit ci-dessus.
D'autre part, les expressions "allylchlorofor-
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miater,'tacide N-carboallyloxy-I,-9lutamicue" et ">i-earboallyloxy-L- glutamine" désignent des composés dans lesquels le groupe allyl est non substitué.
L'économie générale de la présente inventionsera mieux comprise à l'aide des exemples non limitatifs ci-après, les parties
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et porcentages étant, sauf mention contraire, indiqués en poids.
EXEMPLE I :
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0n,et en suspension 147 parties d'acide glutamique dans environ 1890 parties de méthanol absolu. Cn refroidit le mélange
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dans bsin glace eaviron 1&À ajoate, tout aritcnt, dans un bain de glace à environ 12= C et on ajoute, tout en agitent, environ 134 parties d'acide sulfurique (à 95%), à une'vitesse telle que .l'on puisse maintenir la température du mélange au-dessous d'en- viren 95 C. On arrête le refroidissement, mais on continue à agiter
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le mélange à environ 27= C pendant environ 5 heures.
On refroidit
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à nouveau, le mélange à environ 12= C et en le neutralise jusqu'à un pH d'environ 7 avec un mélange 1 :1 de diéthylamine et de métha-
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noi. On maintient ensuite le mélange à environ 0= C ou rrgrae en dessous pendant au moins 5 heures. Il n'est pas nécessaire d'agiter le mélange. On récupère à l'aide d'une filtration le produit de la
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réaction formé par le ear,me-méthyl-L-glutamate. On agite le gamma-m6thyl-L- glutamate préparé comme ci,desslr, dont la quantité se monte à environ 161 parties, dans environ 600 parties d'eau contenant environ 69,6 parties d'hydroxyde de magné- sium. On ajoute à ce mélange, tout en l'agitant, environ 145 par-
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ties d'allylohloroformiate dans un laps de temps de 20 à 30 minu- tes.
On refroidit le mélange de réaction de manière que la tempéra- ture ne s'élève pas au-dessus d'environ 35= C. Après l'addition de l'allylchloroformiate, on'agite le mélange de réaction pendent en-
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viron 2 heures à environ 27= C, puis on le conserve pendant au moins 15 heures à environ"3= C. On filtre le mélange de réaction et on extrait le filtrat avec deux portions de chloroforme de 300
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parties chacune. On acidifie le filtrat extrait jusqu'à un IpH d'en- viron 1,8 avec un mélange 1:1 d'eau et d'acide chlorhydrique concen- tré.
On extrait à nouveau le mélange acidifié avec tois Portions de Chloroforme de 500 parties chacune. On réunit les extraits chloro- formiques et on les lave une fois avec environ 200 parties d'eau, On évapore ensuite le chloroforme sous pression réduite (environ 25 mm Hg), la température du bain extérieur ne dépassant pas envi-
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ron 65= 0. Le résidu est constitué par le gamma-méthyl-N-carboally-1- oxy-L-glutemate.
Ce dérivé de l'acide glutamique forme un produit blanc.,
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solide et présente un point de fusion d'environ 48±- C à 50e- C. La rotation spécifique est de moins 16,29 à 28S 0 quand on dissout 4,06 gr de produit dans 1CO cm3 d'eau. L'indice de réfraction du composé à 24,5& C est de 1,473. On détermine une teneur en azote de 5,6 %, tandis que la teneur théorique ou calculée en azote est
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de 5,71 %.
On dissout le gamma-méthyl-N-carboallyloxy-L-glutamate obtenu comme ci-dessus, ont la quantité se monte à environ 158 parties, dans environ 170 parties d'une solution aqueuse d'hydro- xyde d'ammonium à 28% et on maintient le mélange dans un autoclave (sous une pression autogène) à environ 53 = C pendant environ 24 heures. On évapore la solution sous pression réduite (environ 30 mm Hg) en utilisant une température du bain extérieur ne dépassant @ pas 65 = C environ. On continue l'évaporation jusqu'à ce que le mélange de réaction cesse de dégager des bulles. Le produit obtenu est une matière visqueuse et collante qui, par refroidissement, prend un caractère vitreux. Ie produit est cassant et t ansparent.
Il est constitué par un mélange de N-carboallyloxy-L-glutamine et de son sel d'ammonium. Le sel d'ammonium de la N-carboallyloxy-L- glutamine présente une rotation spécifique de moins 2,4 = à 20 = C quand on en a dissous 4,4 gr dans 100 em3 d'eau. La teneur en azote est de 16,8 % pour une teneur théorique de 17,0 %. Un transforme le sel d'ammonium de la N-carboallyloxy-L-glutamine en N-carboallyl- oxy-L-glutamine par acidification avec un acide organique faible, tel que l'acide formique.
On met en suspension 25,4 parties de sel d'ammonium de la N-carboallyloxy-L-glutamine dans un mélange contenant/130 cm3 dtacé- tate d'éthyle et 12,5 cm3 d'acide acétique glacial. On chauffe la suspensionune température d'environ 40 = à 50 = C, tout en agitant, et on refroidit ensuite le mélange à environ 30 = C. On fait barbo- ter de l'acide bromhydrique sec à travers la solution avec refroi- dissement extérieur jusqu'à ce que 27 parties environ d'acide brom- hydrique soient absorbées. On ferme ensuite le récipient de réac- tion pour empêcher la pénétration de l'humidité et on laisse reposer @ le mélange de réaction à environ 25 =-30 = C pendant 2 heures en l'agitent par intermittence.
On ajoute ensuite environ 130 em3 de méthanol dans le récipient de réaction avec une agitation vigoureu- se pour obtenir la dissolution complète de matières solides qui
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précipitent pendait la réaction. On neutralise la solution claire
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résultante jusqtt' u4 pi'41en<#ron 7,5 par additionna'environ 11 cm3 d'ammoniaque aqueux-.&. 2$ 'o laisse ensuite reposer le mélan- ', ¯ ge de réaction à-50= C pendant s et on élimine "par filtra- tion les matières solides précipitées. On lave le précipité'avec du méthanol et on le sèche à 75= C.
On obtient 11,4 parties de pré- cipité de glutamine d'une pureté de 84 %, ce qui correspond - à un rendement de 75,8 % de la théorie, par rapport à la quantité de
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NH4 IT-carboallloxy-h-glutamine- utilisée, EXEMPLE II
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On met en suspehsion 25,4 partie de 'sel d'amdaium de 1 N-carboallyloxy-tL-glutamine préparé suivant 'l'exemple dans un - mélange contenant 130 em3 d'acétate d'éthyle,et 12,5 em3 d'acide acétique glacial. On chauffe la suspension à une température d'en-
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viron 40= à 50 C avec agitation et on refroidit ensuite le mélange à environ 30= ce On fait barboter de l'acide bromhydrique gazeux sec à travers la solution, en utilisant un refroidissement extérieur, jusqu'à ce que 27 parties environ d'acide bromhydrique soient ab- sorbées.
On ferme ensuite le récipient de réaction pour éviter la pénétration de l'humidité et on laisse reposer le mélange de réac- tion à environ 25=-30= C pendant 2 heures, en l'agitant par inter- mittenoe. On ajoute, ensuite 130 cm3 de méthanol dans le récipient
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de réaction sous une agitation v3.goureusa pour obtenir la dissolu- tion complète des matières solides quiprécipitent pendant la réac- tion. On neutralise la solution claire résultante jusqu'à un pH d'environ 7,5 par addition d'environ 45 cm3 de diéthylamine. On con-
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serve ensuite le mélange de réaetion k ensdron 50=Cpendant 2 heures et on élimine, à l'aide d'une filtration, les matières'solides pré- cipitées.
On lave le précipité avec du méthanol et on le sèche à 75= C. On obtient 11,4 parties de précipité de glutamine à 85 %, ce qui correspond à un rendement de 75 % de la théorie par rapport
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à la quantité de Ii4-N--carboallyloxy-L-glutamine utilisée comme xatière première.
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EXEMPLE III
On ajoute environ 18 parties du sel d'ammonium de la N-car- boallyloxy-L-glutamine, préparé suivant l'exemple I, à 36,5 cm3 d'a- cide acétique glacial tout en agitai. On chauffe le mélange à environ 50 = - 55 = C pour obtenir la dissolution. On refroidit la solution résultante à environ 25 = - 30 = C et on ajoute 36,5 cm3 @ d'acétate de n-propyle. On introduit dans la solution de l'acide bromhydrique sec gazeux a 20= - 25= C jusqu'à ce que 3 équivalents en poids d'acide bromhydrique par rapport au poids de l'ammonium N-carboallyloxy-L-glutaminate soient absorbés, 'puis on ajoute un excès supplémentaire de 10% d'acide bromhydrique.
On ferme le ré- cipient de réaction pour empêcher la pénétration de l'humidité et on l'agite de temps à autre entre 25= C et 30=/pendent un laps de temps d'environ 2 heures. On ajoute ensuite environ 100 cm3 de méthanol au mélange de réaction tout en l'agitant jusqu'à ce que la totalité des matières solides précipitées soit dissoute. On neu- tralise la solution claire à un pH compris entre 7,0 et 7,5 en ajou- tant environ 16 cm3 d'ammoniaque aqueux à 28 %. On conserve ensuite le mélange de réaction neutralisé à 0=-10=0 pendant deux heures, puis on le filtre pour séparer les matières solides précipitées. On lave les matières solides précipitées avec du méthanol et on sèche le produit à environ '75= C.
Le rendement en glutamine se monte à environ 69% de la théorie, le produit obtenu présentant une pureté d'environ 76 %. -.- EXEMPLE IV
On ajoute environ 17,4 parties du sel d'ammonium de la N-carboallyloxy-L-glutamine, préparé suivant l'exemple I, à 50 parties d'scide acétique glacial à environ 50= C et on agite le mélange jusqu'à dissolution. On refroidit la solution claire à environ 30 C et on fait barboter de l'acide bromhydrique gazeux à travers la solution jusqu'à ce qu'environ 25 parties décide brcmhydrique soient. absorbées. On ferme le récipient de réaction pour empêcher le pénétration de l'humidité et on agite de temps à autre à 30 C pendant un laps de teps d'environ 2 heures.
On ajou-
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te ensuite environ 150 cm3 de méthanol au mélange de réaction tout en agitant, jusqu'à. ce que toutes les matières solides 'précipitées soient dissoutes. On neutralïse la solution claire avec de l'ammo- niaque aqueux à 28 % jusqu'à un pH compris entre environ 7,0 et environ 7,5. On conserve ensuite le mélange de réaction neutralisé @ entre environ 0] = C et environ 10= C pendant environ 12 heures pour permettre à la glutamine de se séparer par cristalli.sation de la solution. On sépare de la solution le produit cristallisé à l'aide avec d'une filtration et on le lave/du méthanol. Après séchage, le pro- duit présente une pureté d'environ 73% et le rendement en glutami- ne équivaut à environ 79% du rendement théorique.
:EXEMPLE V
On applique le procédé de l'exemple III, sauf que l'on remplace l'acétate de n-propyle par un poids équivalent d'acétate d'isobutyle. 'En procédant de cette manière, on obtient une L-gluta- mine ayant une pureté de 85,9 % avec un rendement de- 66,2 % par rapport au rendement théorique.
EXEMPLE VI
On met en suspension environ 25,4 parties da sel d'ammonium de la N-carboallyloxy-L-glutamine dans un mélange contenant 130 em3 de chloroforme et,12,5 cm3 d'acide acétique glacial. On chauffe la suspension à une température comprise entre environ 40 = C et en- viron 50 = C avec une agitation vigoureuse; puis on refroidit le mélange à environ 30= Ç. On introduit de l'acide bromhydrique sec gazeux dans la solution tout en refroidissant de l'extérieur jus- qu'à ce que 27,0 parties de cet acide soient absorbées. On ferme ensuite le récipient de réaction pour empécher la pénétration de l'humidité et on laisse reposer le mélange pendant environ 2 heures à une température comprise entre environ 25 = C et environ 30 =C, en l'agitant de temps à autre.
On ajoute ensuite environ 130 cm3 de méthanol au mélange de réaction tout en agitant jusqu'à ce que toutes les matières solides précipitées soit dissoutes. On neutrali- se la solution claire résultante jusqu'à un pH compris entre environ
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7,0 et environ 7,5. par addition d'environ 45 cm3 de diethylamine.
On conserve ensuite le mélange de réaction neutralisé à environ @ 5 = 0 pendant 2 heures pour permettre à la glutamine de cristalli- ser à partir de la solution. On sépare la glutamine cristallisée à l'aide d'une filtration, on la lave avec du méthanol et on la sèche à 75= 0. La glutamine obtenue présente une pureté d'environ 88% et le rendement obtenu atteint environ 73% du rendement théo- rique.