CH701112A2 - Verfahren zur Herstellung von N-Methylalanin Kalium Salz. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von N-Methylalanin Kalium Salz aus Acetaldehyd, Blausäure, Methylamin mittels Strecker-Synthese und anschliessender Verseifung mittels KOH, welches zu hohen Ausbeuten, hoher Reinheit, niedriger Cyanidkonzentration und verringerte Salzlasten im Produkt führt.

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von N-Methylalanin Kalium Salz aus Acetaldehyd, Blausäure, Methylamin mittels Strecker-Synthese und anschliessender Verseifung mittels KOH, welches zu hohen Ausbeuten, hoher Reinheit, niedriger Cyanidkonzentration und verringerte Salzlasten im Produkt führt.

  

[0002]    DE 2 555 769 A offenbart ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von N-Methylglycylnitril aus Formaldehyd, Blausäure und Methylamin in Wasser mit anschliessender Verseifung mittels wässriger Natronlauge.

  

[0003]    V. Zoete et al., J. Chem. Soc., Perkin Trans 1, 1997, 2983-2988 offenbart ein Batchverfahren zur Herstellung von 2-Methylamino-2-methylacetonitril aus Acetaldahyd, Natriumcyanid und Methylamin Hydrochlorid in Wasser.

  

[0004]    T. Wieland et al., Houben Weyl, Vol. XI/2/Thieme Stuttgart, 305 offenbart, dass sich durch den Einsatz von Blausäure an Stelle von Alkalicyaniden die Ausbeute bei der Strecker-Synthese steigern lässt.

  

[0005]    Es bestand das Bedürfnis nach einem kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Lösung von N-Methylalanin Kalium Salz.

  

[0006]    Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von N-Methylalanin Kalium Salz dadurch gekennzeichnet, dass in einen kontinuierlichen Strömungsreaktor zuerst in beliebiger räumlicher und zeitlicher Reihenfolge die Ströme
a) Acetaldehyd
b) Methylamine und
c) HCN zugeführt werden und miteinander reagieren, und dann ein Strom
d) KOH
zugeführt wird und reagiert.

  

[0007]    Bevorzugt wird die Reaktion in einem Mikroreaktor oder in einem Rohrreaktor durchgeführt. Das Verfahren funktioniert praktisch gleich gut, unabhängig davon, ob ein Mikro- oder Rohrreaktor eingesetzt wird. Ob ein Mikroreaktor oder eine Rohrreaktor genommen wird, hängt auch von der Ansatzgrösse bzw. von den durchgesetzten Stoffmengen pro Zeit ab.

  

[0008]    Bevorzugt wird der Acetaldehyd als mindestens ca. 50 Gew.-%ige wässrige Lösung bis unverdünnt eingesetzt, die Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Acetaldehydlösung.

  

[0009]    Bevorzugt wird das Methylamine als ca. 20 Gew.-%ige wässrige Lösung bis unverdünnt eingesetzt, die Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Methylamin-Lösung.

  

[0010]    Bevorzugt wird die Blausäure als ca. 20 bis 100 Gew.-%ige wässrige Lösung eingesetzt, die Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Blausäure-Lösung.

  

[0011]    Bevorzugt wird KOH als ca. 10 bis 25 Gew.-%ige wässrige Lösung eingesetzt, die Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen KOH-Lösung.

  

[0012]    Bezogen auf die Mole des eingesetzten Acetaldehyd werden bevorzugt
0,95 bis 1,5 mol-Äquivalente Methylamine,
0,95 bis 1,2 mol-Äquivalente HCN und
0,95 bis 1,5 mol-Äquivalente KOH.

  

[0013]    Bevorzugt wird zuerst Acetaldehyd, dann Methylamin, dann HCN und als letztes KOH dem kontinuierlichen Reaktor zugeführt.

  

[0014]    Bevorzugt reagieren die drei Substanzen Acetaldehyd, Methylamin und HCN bei -10 bis 100 [deg.]C, besonders bevorzugt bei 0 bis 80 [deg.]C.

  

[0015]    Bevorzugt beträgt die mittlere Verweildauer dieser drei Substanzen 1 min bis 2 h, besonders bevorzugt 10 bis 60 min.

  

[0016]    Bevorzugt reagiert das KOH bei 0 bis 100 [deg.]C, besonders bevorzugt bei 20 bis 100 [deg.]C.

  

[0017]    Bevorzugt beträgt die mittlere Verweilzeit des KOH 1 min bis 10 h, besonders bevorzugt 3 bis 4 h.

  

[0018]    Es entsteht als Produkt das N-Methylalanin Kalium Salz, bevorzugt als wässrige Lösung. Bevorzugt ist die Cyanidkonzentration im Produkt kleiner als 0,1 Gew.-%, die Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Produkts.

  

[0019]    Das N-Methylalanin Kalium Salz kann aus einer wässrigen Lösung mittels Azeotropieren mit Toluol isoliert oder als wässrige Lösung weiterverarbeitet werden.

  

[0020]    Der Vorteil des Verfahrens sind hohe Ausbeuten, niedrige Cyanidkonzentrationen, geringe Nebenreaktionen, hohe Reinheiten und verringerte Salzlasten.

  

[0021]    Das N-Methylalanin Kalium Salz kann zur Synthese von von Ovothiol-abgeleiteten 4-Mercaptoimidazolen eingesetzt werden.

Beispiel

  

[0022]    Die Reaktion wurde in einem Mikroreaktor/Rohrreaktor durchgefühlt:
Strom 1: Acetaldehyd unverdünnt
Strom 2: wässriges Methylamin ca. 40 Gew.-%ig, die Gew.-% bezogen auf Gesamtgewicht der Methylamin-Lösung
Strom 3: wässrige HCN ca. 30 Gew.-%ig, die Gew.-% bezogen auf Gesamtgewicht der HCN-Lösung
Strom 4: wässrige KOH ca. 20 Gew.-%ig, die Gew.-% bezogen auf Gesamtgewicht der KOH-Lösung

  

[0023]    Der Acetaldehyd (1 mol-Äquivalent), dann das wässrige Methylamin (0,95 bis 1,5 mol-Äquivalente) und dann die wässrige HCN (0,95 bis 1.2 mol-Äquivalente) werden mit dieser räumlichen Reihenfolge in den kontinuierlichen Reaktor eindosiert und reagieren bei 0 [deg.]C bis 80 [deg.]C mit einer Verweilzeit von 10 bis 60 min zum 2-Methylaminopropannitril, welches anschliessend durch Zudosieren der wässrigen Kaliumhydroxid-Lösung (0,95 bis 1,5 mol-Äquivalente) bei 20 [deg.]C bis 100 [deg.]C und mit einer mittleren Verweilzeit von 3 bis 4h zum entsprechenden N-Methylalanin Kalium Salz hydrolysiert wird. Das Produkt ist eine wässrige Lösung des N-Methylalanin Kalium Salz.

  

[0024]    Cyanidkonzentration im Produkt: 0,02 bis 0,08 Gew.-%, die Gew.-% bezogen auf Produkt Ausbeute: 92% bezogen auf Aceataldehyd Reinheit: 98.4%

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von N-Methylalanin Kalium Salz dadurch gekennzeichnet, dass in einen kontinuierlichen Strömungsreaktor zuerst in beliebiger räumlicher und zeitlicher Reihenfolge die Ströme

a) Acetaldehyd

b) Methylamine und

c) HCN zugeführt werden und miteinander reagieren, und dann ein Strom

d) KOH

zugeführt wird und reagiert.