DE102006049768A1

DE102006049768A1 - Producing 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid comprises hydrolyzing 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile with sulfuric acid and hydrolyzing the resulting amide with a tertiary amine

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Publication number: DE102006049768A1
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Priority date: 2006-10-21
Filing date: 2006-10-21
Publication date: 2008-04-24

Abstract

Producing 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid (I) comprises hydrolyzing 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile (II) with sulfuric acid at moderately elevated temperature in a first step to give 4-methylthio-2-hydroxybutyramide (III), extracting (III) with a solvent, removing the solvent, hydrolyzing (III) with a tertiary amine in a second step, recovering the amine from the resulting ammonium salt by distillation and recycling the amine to the second step. Recovered sulfuric acid is recycled to the first step. Independent claims are also included for: (1) producing (III) by hydrolysing (II) in the presence of sulfuric acid and separating (II) from the reaction mixture by liquid-liquid extraction; (2) producing (I) by hydrolyzing (III) in the presence of a tertiary amine, recovering the amine from the resulting ammonium salt by distillation and and re-using the amine for hydrolysis of (III).

Description

Die Erfindung betrifft ein neues, verbessertes Verfahren zur Herstellung von 4-Methylthio-2-hydroxy-buttersäure im Folgenden abkürzend als Methioninhydroxyanalog oder als MHA bezeichnet.The The invention relates to a new, improved method for the production of 4-methylthio-2-hydroxy-butyric acid in the following abbreviated as Methionine hydroxy analog or MHA.

Nach dem Stand der Technik wird MHA großtechnisch durch Hydrolyse von 4-Methylthio-2-hydroxy-butyronitril mit Hilfe von Mineralsäuren wie z.B. mit Salzsäure, Phosphorsäure oder bevorzugt mit Schwefelsäure hergestellt. Das Verfahren beinhaltet bei dem technisch bevorzugten Hydrolyse-Verfahren mit Schwefelsäure zwei Stufen. Zunächst wird bei nur mäßig erhöhter Temperatur das substituierte Nitril in das entsprechende Amid überführt und dieses anschließend unter Temperaturerhöhung zu MHA hydrolysiert. Zur Isolierung von MHA neutralisiert man anschließend die zur Hydrolyse eingesetzte Mineralsäure weitgehend mit Ammoniak und isoliert dann anschließend das Wertprodukt aus dem Hydrolysegemisch entweder durch Phasentrennung oder extrahiert dieses mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel (vgl. z.B. US 6815560 und die hier zitierte Literatur).According to the state of the art, MHA is produced industrially by hydrolysis of 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile with the aid of mineral acids such as, for example, hydrochloric acid, phosphoric acid or, preferably, sulfuric acid. The process involves two stages in the technically preferred hydrolysis process with sulfuric acid. First, with only moderately elevated temperature, the substituted nitrile is converted into the corresponding amide and this is subsequently hydrolyzed to MHA with an increase in temperature. To isolate MHA, the mineral acid used for the hydrolysis is then substantially neutralized with ammonia and then the product of value isolated from the hydrolysis mixture either by phase separation or extracted with a water-immiscible solvent (cf. US 6815560 and the literature cited here).

Die gesamte Mineralsäure und das sowohl zur Neutralisation eingesetzte als auch das bei der Hydrolyse freigesetzte Ammoniak fallen bei diesen Verfahren zwangsweise in mindestens stöchiometrischen und damit in sehr großen Mengen in Form von Ammoniumsalzen an. Diese Salze sind auf dem Markt nur schwierig und im Vergleich zu den Einsatzstoffkosten nur unter großen Verlusten absetzbar, zumal diese auch bräunlich verfärbt sind und einen unangenehmen Geruch aufweisen. Wegen dieser Problematik müssen große Mengen dieser Salze sogar kostenpflichtig entsorgt werden.The Total mineral acid and that used both for neutralization as well as in the hydrolysis liberated ammonia fall forcibly in these methods at least stoichiometric and thus in very large Amounts in the form of ammonium salts. These salts are on the market only difficult and compared to the input costs only below huge Loss deductible, especially as these are also discolored brownish and an unpleasant Smell. Because of this problem, large amounts of these salts even have to be paid for be disposed of.

Nach US 6342651 kann auch aus dem bei der Produktion von MHA anfallenden Ammoniumsulfat wenigstes die darin gebundene Schwefelsäure unter hohen Aufwendungen durch reduktive Verbrennung zurück gewonnen werden.To US 6342651 can also be recovered from the resulting in the production of MHA ammonium sulfate at least the sulfuric acid bound therein at high cost by reductive combustion back.

Es wurde jetzt ein überlegenes Verfahren zur Herstellung von MHA gefunden, das vollkommen ohne den Verbrauch an Schwefelsäure und Ammoniak sowie vor allem ohne den Zwangsanfall großer Mengen an unerwünschten anorganischen Salzen auskommt.It became a superior now Process for the preparation of MHA found that completely without the consumption of sulfuric acid and ammonia, and especially without the forced attack of large quantities unwanted inorganic salts.

Dieses Verfahren beinhaltet zwei Stufen. Man hydrolysiert in der ersten Stufe 4-Methylthio-2-hydroxybutyronitril zunächst mit Schwefelsäure beispielsweise nach US 6815560 oder US 5663409 zu 4-Methylthio-2-hydroxybuttersäureamid, das im Folgenden abkürzend als HMBA bezeichnet wird. Abweichend vom Stand der Technik wird HMBA dann jedoch mit einem polaren, mit Wasser jedoch nicht mischbaren Lösungsmittel aus dem Hydrolysegemisch durch fl.fl.-Extraktion abgetrennt. Als polare mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel bevorzugt werden vor allen Dingen solche Lösungsmittel die mit Carbonsäuren Wasserstoffbrücken ausbilden können wie beispielsweise Äther, Ketone, oder Trialkylphoshinoxyde. Um die Aufnahme geringer Mengen von Schwefelsäure und Wasser in die Extraktphase weiter zu reduzieren, können die ausgewählten Lösungsmittel auch im Gemisch mit Kohlenwasserstoffen zur Extraktion eingesetzt werden. Zur Extraktion lassen sich viele der bekannten Extraktionsapparate einsetzen wie z.B. Mixer-Settler, Gegenstromkolonnen oder Zentrifugalextraktoren. In der zweiten Stufe hydrolysiert man dann das vom Lösungsmittel befreite HMBA nicht wie üblich sauer, sondern unter basischen Bedingungen.This procedure involves two stages. In the first stage, 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile is first hydrolyzed with sulfuric acid, for example US 6815560 or US 5663409 to 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid amide, hereinafter abbreviated to HMBA. Unlike the prior art, however, HMBA is then separated from the hydrolysis mixture by flash extraction with a polar solvent which is immiscible with water. Preferred polar solvents which are immiscible with water are, above all, those solvents which can form hydrogen bonds with carboxylic acids, such as, for example, ethers, ketones, or trialkylphosphorus oxides. In order to further reduce the absorption of small amounts of sulfuric acid and water in the extract phase, the selected solvents can also be used in a mixture with hydrocarbons for extraction. For extraction, many of the known extraction apparatus can be used such as mixer-settler, countercurrent columns or centrifugal extractors. In the second stage, the solvent-freed HMBA is then not hydrolyzed as usual, but under basic conditions.

Als Basen setzt man hierzu spezielle tert. Amine ein. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass diese sich überraschenderweise durch Destillation aus dem bei der Hydrolyse gebildeten Salz aus dem tert. Amin und MHA abtrennen und damit in die Hydrolysestufe zurückführen lassen.When Bases are this special tertiary. Amines on. Draw these characterized by the fact that this surprisingly by distillation the salt formed in the hydrolysis of the tert. Amine and MHA remove and allow it to be returned to the hydrolysis stage.

Das bei der Hydrolyse freigesetzte Ammoniak geht bei dieser Fahrensweise nicht als praktisch wertloses Ammoniumsulfat verloren, sondern kann werterhaltend zur Synthese von Blausäure eingesetzt werden- einem bei allen Methionin- oder MHA-Synthesen benötigten Vorprodukt.The Ammonia released during the hydrolysis proceeds with this mode of driving not lost as a practically worthless ammonium sulfate, but can be value-preserving for the synthesis of hydrogen cyanide be used - a required in all methionine or MHA syntheses precursor.

Ein weiterer großer Vorteil bei der Hydrolyse in Gegenwart von tert. Aminen ergibt sich daraus, dass die 2. Hydrolysestufe unter basischen Bedingungen stattfindet und damit die im Apparatebau üblichen metallischen Werkstoffe eingesetzt werden können, während bei den jetzt ausgeübten Verfahren die Hydrolyse im stark mineralsauren und damit in einem hoch korrosiven Medium stattfindet. Als metallische Werkstoffe kommen dabei nur hochlegierte, korrosionsfeste Spezialstähle und somit auch entsprechend teure Werkstoffe in Frage.One another big one Advantage in the hydrolysis in the presence of tert. Amines arise from the fact that the 2nd hydrolysis stage takes place under basic conditions and thus the usual in apparatus construction metallic materials can be used, while in the now practiced method the Hydrolysis in strong mineral acid and thus in a highly corrosive Medium takes place. As metallic materials come only High-alloyed, corrosion-resistant special steels and thus also accordingly expensive materials in question.

Da es für die eigentliche Hydrolyse des MHBA nur auf die beim Kontakt des Amins mit Wasser gebildeten Hydroxyl-Ionen ankommt, kann für die Hydrolse eine Vielzahl tert. Amine einzeln oder auch im Gemisch eingesetzt werden.There it for the actual hydrolysis of the MHBA only at the contact of the Amines arriving with water-formed hydroxyl ions can be responsible for the hydrolysis a variety of tert. Amines used individually or in a mixture become.

Eine Einschränkung bei deren Auswahl ergibt sich lediglich daraus, dass sich die eingesetzten tert. Amine nach beendeter Hydrolyse destillativ auch wieder von der gebildeten substituierten Buttersäure (MHA) abtrennen lassen. Die Versuche hierzu haben gezeigt, dass das nur gelingt, wenn die Amine viel leichter flüchtig sind als das angestrebte Verfahrensprodukt MHA.A restriction in their selection results only from the fact that the used tert. Amines after completion of hydrolysis by distillation again from the formed substituted butyric acid (MHA) let disconnect. The experiments have shown that only succeed if the amines are much more volatile than the desired Process product MHA.

Zur praktischen Verwendung eignen sich daher nur tert. Amine mit einem um rund 100 Grad Celsius niedrigeren Siedepunkt im Vergleich zu MHA.For practical use are there only tert. Amines with a boiling point that is around 100 degrees Celsius lower than MHA.

In der allgemeinen Formel NR1R2R3 eines tert. Amins können die Reste R1, R2 und R3 sowohl die gleiche oder auch eine unterschiedliche Bedeutung haben. Es kommen beispielsweise Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkyl-Reste in Frage. Die Reste R1 und R2 können darüber hinaus auch einen nicht aromatischen Ring bilden wie z.B. einen Pyrrolidin-, Piperidin-, Piperazin- und Morpholinring. Die Reste R1, R2 und R3 können auch selbst wieder substituiert sein wie z. B. zur Erhöhung der Basizität durch Dialkylaminogruppen.In the general formula NR1R2R3 a tert. Amines can do that R1, R2 and R3 are both the same or different Have meaning. For example, alkyl, cycloalkyl or Aralkyl radicals in question. The radicals R1 and R2 can also not one aromatic ring such as e.g. a pyrrolidine, piperidine, Piperazine and morpholine ring. The radicals R1, R2 and R3 can also itself be substituted again such. B. to increase the basicity by dialkylamino groups.

Die tert. Amine werden zur Hydrolyse des HMBA mindestens im Molverhältnis von 1,1 und bevorzugt von 1.5 bis 6 bez. auf HMBA sowie in Gegenwart von mindestens 1,1 oder bevorzugt 1.5 bis 10 Mol Wasser eingesetzt.The tert. Amines are used for the hydrolysis of the HMBA at least in the molar ratio of 1,1 and preferably from 1.5 to 6 bez. on HMBA as well as in the presence of at least 1.1 or preferably 1.5 to 10 moles of water used.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im allgemeinen folgendermaßen verfahren:to execution the method according to the invention is generally as follows method:

1. Stufe:1st stage:

Zur Überführung des 4-Methylthio-2-hydroxybutyronitrils in HMBA legt man die Schwefelsäure mit einer Konzentration von rund 30 bis 70% in einem Rührgefäß vor und gibt unter ständigem intensiven Rühren bei einer Temperatur von rund 30 bis maximal 70 Grad Celsius im Verlauf von rund 20 bis 30 Minuten das subst. Nitril zu. Zur Vervollständigung der Reaktion setzt man das Rühren noch rund eine Stunde fort und kühlt danach auf Zimmertemperatur ab. Danach extrahiert man das Hydrolysegemisch beispielsweise in einer 4-stufigen Mixer-Settler-Apparatur im Gegenstrom mit einem Lösungsmittel. Aus dem Raffinat destilliert man das darin enthaltene Lösungsmittel ab und setzt dieses wieder zur nächsten Extraktion ein. Als spezielle Lösungsmittel zur Extraktion von MHBA haben sich insbesondere Methylisobutylketon, Cyclohexanon und Diäthyläther bewährt.To the transfer of the 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile in HMBA is added with the sulfuric acid a concentration of about 30 to 70% in a stirred vessel before and are under constant intense stirring at a temperature of around 30 to a maximum of 70 degrees Celsius in the Course of about 20 to 30 minutes the subst. Nitrile too. To complete The reaction is stirred about another hour and cool then at room temperature. Thereafter, the hydrolysis mixture is extracted For example, in a 4-stage mixer-settler apparatus in countercurrent with a solvent. From the raffinate, the solvent contained therein is distilled and set this again to the next extraction one. As a special solvent For the extraction of MHBA, in particular methyl isobutyl ketone, Cyclohexanone and diethyl ether proven.

Es ist ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens, dass die hierdurch zurück gewonnene Schwefelsäure nach Ergänzung des verbrauchten Wassers wieder erneut zur Hydrolyse eingesetzt werden kann und nicht wie bisher üblich bei der späteren Aufarbeitung der sauren 2. Hydrolysestufe in Form von Ammonsulfat schlecht oder gar nicht verwertetet werden kann. Aus dem gesammelten Extrakt entfernt man dann durch Auswaschen mit wenig Wasser die darin gelösten geringen Mengen Schwefelsäure, Zur Vermeidung von Substanzverlusten kann diese Waschflüssigkeit dem Raffinat des nächsten Ansatzes zugegeben werden. Durch Abdestillieren des Lösungsmittels bleibt als öliger Rückstand das gewünschte HMBA zurück, das nur ganz geringe Mengen an MHA enthält (1 bis 3%), die in der nächsten Verfahrensstufe nicht nur keine Probleme bereiten sondern die Ausbeute an MHA sogar noch etwas erhöhen.It is a particular advantage of this method that makes this possible back recovered sulfuric acid after supplementation the used water again used for hydrolysis can be and not as usual in the later workup the acidic 2. Hydrolysestufe in the form of ammonium sulfate bad or can not be used at all. Removed from the collected extract then by washing with little water dissolved therein low Quantities of sulfuric acid, To avoid loss of substance, this washing liquid the raffinate of the next Approach be added. By distilling off the solvent stays as oily Residue the desired HMBA back, which contains only very small amounts of MHA (1 to 3%) in the next stage of the process not only do not cause any problems but the yield of MHA even increase something else.

2. Stufe:2nd stage:

In einem druckfesten Rührgefäß mit aufgesetztem druckfesten Rückflusskühler und einem an den Rückflusskühler zur Abführung des gasförmigen Ammoniaks angeschlossenen Druckhalteventils (PC) werden HMBA, Wasser und das tert. Amin unter fortwährendem Rühren und geschlossenem Druckhalteventil erhitzt bis sich ein konstanter Druck eingestellt hat. Durch Probenahme aus dem Gasraum des Autoklaven überzeugt man sich, dass der Gasraum im wesentlichen aus Ammoniak besteht. Sollte das nicht der Fall sein wird die Temperatur weiter erhöht. Im allgemeinen sind Temperaturen von 130 bis 180 Grad Celsius ausreichend zur Durchführung des Verfahrens. Das Rühren wird solange fortgesetzt bis sich kein Ammoniak mehr entwickelt, was sich bei gleicher Einstellung des Druckhalteventils an einem Abfall des Reaktordruckes zu erkennen gibt.In a pressure-resistant mixing vessel with attached pressure-resistant reflux condenser and one to the reflux condenser to removal of the gaseous ammonia connected pressure relief valve (PC) are HMBA, water and the tert. Amine under perpetual stir and closed pressure relief valve heated until a constant Has set pressure. By sampling from the gas space of the autoclave convinced It can be seen that the gas space consists essentially of ammonia. If this is not the case, the temperature is further increased. In general Temperatures of 130 to 180 degrees Celsius are sufficient to carry out the Process. Stirring is continued until no more ammonia develops, What happens with the same setting of the pressure relief valve on a Drop of reactor pressure indicates.

Zur vollständigen Umsetzung sind im allgemeinen Verweilzeiten von 10 bis 60 Minuten bis zur vollständigen Hydrolyse erforderlich. Danach lässt man auf Raumtemperatur abkühlen, ersetzt den Rückflusskühler durch einen absteigenden Kühler und destilliert aus dem Hydrolysegemisch das Wasser und/oder das tert Amin bei Normaldruck oder im Falle höher siedender tert. Aminen unter Vakuum ab. Als Destillationsrückstand bleibt die reine wasserfreie 4-Methylthio-2-hydroxybuttersäure als nur ganz leicht gelbliches öliges Produkt zurück.to complete Reaction are generally residence times of 10 to 60 minutes until the complete Hydrolysis required. Then you leave cool to room temperature, replaces the reflux condenser a descending cooler and distilled from the hydrolysis of the water and / or the tert Amine at atmospheric pressure or in the case of higher-boiling tert. amines under vacuum. The distillation residue is the pure anhydrous 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid as only slightly yellowish oily Product back.

Durch Zugabe der berechneten Menge Wasser stellt man dann noch einen Gehalt von 88% ein und erhält damit ein qualitativ den gängigen Marktprodukten überlegenes Produkt. Werden niedriger als Wasser siedende Amine zur Hydrolyse verwendet, kann man nach dem zur Abdestillieren des tert. Amins gleich richtige Wassermenge im Sumpf zurück lassen. Die verfahrensgemäß in hoher Ausbeute zu gewinnende HMA zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass die bei der saueren Hydrolyse unvermeidlichen vergleichsweise hohen Gehalte an MHA-Lactid, trimeren und oligomeren 4-Methylthio-2-hydroxybuttersäuren allenfalls in ganz geringem Maße das Wertprodukt verunreinigen.By Adding the calculated amount of water is then still a content of 88% and receives thus a qualitatively the usual Superior to market products Product. Be lower than water boiling amines for hydrolysis used, one can after distilling off the tert. amine right amount of water left in the sump. The procedure in high Yield to gaining HMA is characterized mainly by that in the acid hydrolysis inevitable comparatively high levels of MHA-lactide, trimeric and oligomeric 4-methylthio-2-hydroxybutyric acids at most in a very small degree contaminate the value product.

Diese bei der sauren Hydrolyse anfallen Nebenbestandteile stehen zumindest im Verdacht, dass diese bei der Verfütterung an Tiere keinen Beitrag zur Methionin-Versorgung liefern (vgl. hierzu beispielsweise H. Koban u. E. Koberstein, J. Agric. Food Chem. 1984, 32, 393–396 ).These secondary components occurring in acid hydrolysis are at least suspected of not contributing to methionine supply when fed to animals (cf. H. Koban u. E. Koberstein, J. Agric. Food Chem. 1984, 32, 393-396 ).

Beispiel 1 (Synthese und Isolierung von HMBA)Example 1 (Synthesis and Isolation of HMBA)

132,1 g 4-Methylthio-2-hydroxybutyronitril mit einem Gehalt von 95% werden bei einer Temperatur von 50 Grad Celsius unter starkem Rühren zu 196 g einer 50%-igen Schwefelsäure zugegeben. Man rührt das Reaktionsgemisch zur Vervollständigung der Reaktion noch weitere 30 Minuten. Nach dem Abkühlen extrahiert man das Hydrolysegemisch in einem Schütteltrichter nacheinander mit jeweils 400 ml Methylisobutylketon. Die vereinigten Extrakte werden in einem Schütteltrichter durch Waschen mit 50 ml Wasser von den geringen Mengen darin enthaltener Schwefelsäure befreit. Aus dem so erhaltenen Extrakt destilliert man bei einer Badtemperatur von 90 Grad Celsius unter Vakuum das Lösungsmittel ab. Dieses kann dann zur nächsten Extraktion wieder eingesetzt werden. Als Destillationsrückstand bleiben 155 g eines leicht gelblich gefärbten Öls zurück, der nach HPLC-Analyse zu 96% aus HMBA und zu 2% aus MHA besteht. Dieses Produkt kann ohne weitere Reinigung direkt in die sich anschließende basische Hydrolyse eingesetzt werden.132.1 g be 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile with a content of 95% at a temperature of 50 degrees Celsius with vigorous stirring to 196 g of a 50% sulfuric acid added. Man stirs the reaction mixture to complete the reaction yet more 30 minutes. After cooling the hydrolysis mixture is extracted in succession in a separatory funnel 400 ml each of methyl isobutyl ketone. The combined extracts are in a hopper by washing with 50 ml of water of the small amounts contained therein sulfuric acid freed. From the extract thus obtained is distilled at a Bath temperature of 90 degrees Celsius under vacuum the solvent from. This can then be the next Extraction be reinstated. As distillation residue 155 g of a slightly yellowish-colored oil remain, which according to HPLC analysis to 96% HMBA and 2% MHA. This product can be without further purification is used directly in the subsequent basic hydrolysis become.

Beispiel 2 (Sdp. des Amins unterhalb von dem des Wassers)Example 2 (bp of the amine below that of the water)

In einem Rührautoklaven mit aufgesetztem druckfesten Rückflusskühler werden 155 g (1.0 Mol) HMBA mit einem Gehalt von 96% mit 144 g (8 Mol) Wasser und 368 g (5 Mol) N- Dimethyl-äthylamin versetzt und unter fortwährendem Rühren auf 170 Grad Celsius erhitzt. Während der Aufheizphase bleibt das dem Rückflusskühler nachgeschaltete Druckhalteventil so lange ganz geschlossen bis der Innendruck in der druckfesten Apparatur einen Überdruck von 6 bar erreicht hat.In a stirred autoclave with attached pressure-resistant reflux condenser 155 g (1.0 mol) of HMBA with a content of 96% with 144 g (8 mol) of water and 368 g (5 mol) of N-dimethyl-ethylamine staggered and under continuous stir heated to 170 degrees Celsius. While the heating phase remains the pressure relief valve downstream of the reflux condenser as long as completely closed until the internal pressure in the pressure-resistant Apparatus overpressure reached from 6 bar.

Danach wird bei konstant gehaltener Temperatur, das Überdruckventil nur soweit geöffnet, dass das bei der Hydrolyse sich bildende Ammoniak gasförmig entweichen kann.After that is maintained at a constant temperature, the pressure relief valve only so far that the in the hydrolysis, forming ammonia can escape in gaseous form.

Dieses kann in einer nachgeschalteten Abgaswäsche im Gegenstromverfahren in Wasser gelöst und einer Verwertung zugeführt werden. Das Reaktionsgemisch wird zu Vervollständigung der Hydrolyse unter fortwährendem Rühren noch 1 Std. bei 170 Grad Celsius belassen und danach auf Zimmertemperatur abgekühlt.This can in a downstream exhaust scrubbing in countercurrent process dissolved in water and recycled become. The reaction mixture is completed to complete the hydrolysis perpetual stir left for 1 hr. At 170 degrees Celsius and then to room temperature cooled.

Das flüssige Reaktionsgemisch überführt man in eine Destillationsapparatur mit absteigendem Kühler und erhitzt es unter Rühren.The liquid Reaction mixture is transferred in a distillation apparatus with descending cooler and heat it with stirring.

Bei einer Badtemperatur von max. 130 Grad Celsius destilliert man ohne Auftrennung in Fraktionen zunächst das tert. Amin und dann Wasser ab. Das gesammelte Destillat kann nach Ergänzung des verbrauchten Wassers direkt zur nächsten Hydrolyse eingesetzt werden.at a bath temperature of max. 130 degrees Celsius is distilled without Separation into fractions first the tert. Amine and then water off. The collected distillate can after supplementation of the spent water used directly for the next hydrolysis become.

Als Destillationsrückstand fallen 150 g eines fast farblosen Öles an, das nach einer HPLC-Analyse mit innerem Standard zu 97% aus reinem MHA besteht. Dimere, Trimere oder Oligomere des MHA sind nur in ganz geringen Mengen darin enthalten.When distillation residue 150 g of an almost colorless oil, which according to an HPLC analysis with internal Standard is 97% pure MHA. Dimers, trimers or oligomers of the MHA are contained therein only in very small quantities.

Die Ausbeute beträgt 97% d. Th.The Yield is 97% d. Th.

Beispiel 3 (Sdp. des Amins mit fast gleichem Sdp. wie Wasser):Example 3 (bp of the amine with almost the same Sdp. Like water):

In der gleichen Apparatur wie in Beispiel 1 werden 149 g (1,0 Mol) MHBA mit 180 g (10 Mol) Wasser und 570 (5,0 Mol) N-Methylmorpholin unter Rühren auf 180 Grad Celsius erhitzt. Zur Hydrolyse verfährt man analog zu Beispiel 1. Bei der destillativen Aufarbeitung destilliert man zunächst bei Normaldruck zunächst das eingesetzte Amin und das überschüssige Wasser gemeinsam ab. Das Destillat kann ohne weitere Reinigung direkt im den nächsten Hydrolyse-Ansatz verwendet werden. Als Destillationsrückstand erhält man 152 g eines fast farblosen Öls mit einem Gehalt an MHA nach dem Ergebnis der HPLC-Anlyse von 95%. Die Ausbeute beträgt damit 96% d. TH.In the same apparatus as in Example 1, 149 g (1.0 mol) MHBA with 180 g (10 mol) of water and 570 (5.0 mol) of N-methylmorpholine with stirring heated to 180 degrees Celsius. The hydrolysis is carried out analogously to Example 1. In the distillative work-up, first distilled at Normal pressure first the amine used and the excess water together. The distillate can be directly added to the product without further purification the next hydrolysis approach be used. The distillation residue is 152 g of an almost colorless oil with a Content of MHA according to the result of HPLC analysis of 95%. The yield is thus 96% d. TH.

Beispiel 4 (Sdp. des Amins mit einem höheren Siedepunkt als Wasser)Example 4 (bp of the amine with a higher boiling point as water)

In der gleichen Apparatur wie im Beispiel 1 werden 149 g (1,0 Mol) MHBA mit 388 g (3,0 Mol) N-Äthyl-diisopropyl-amin zur Reaktion gebracht. Bei der destillativen Aufarbeitung wird jedoch zunächst bei Normaldruck nur das überschüssige Wasser abdestilliert und anschließend im Wasserstrahlvakuum das zurückzugewinnende tert. Amin. Man erhält als Destillationsrückstand 153 g MHA als leicht gelblich gefärbte Flüssigkeit mit einem MHA-Gehalt nach HPLC-Analyse von 94%. Die Ausbeute beträgt 96% d. TH.In the same apparatus as in Example 1, 149 g (1.0 mol) MHBA with 388 g (3.0 moles) of N-ethyl-diisopropyl-amine reacted. In the distillative workup, however initially at Normal pressure only the excess water distilled off and then in the water jet vacuum to be recovered tert. Amine. You get as distillation residue 153 g MHA as a slightly yellowish colored liquid with an MHA content according to HPLC analysis of 94%. The yield is 96% d. TH.

Claims

Improved process for the preparation of 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid, characterized in that converted in a first stage 4-methyl-2-hydroxybutyronitrile with sulfuric acid at only moderately elevated temperature by partial hydrolysis in 4-methylthio-2-hydroxybutyramide, this with a solvent extracted from the hydrolysis and after its liberation from the solvent using a tert. Hydrolyzed amine in a second step, then from the formed salt of tert. Amine and 4-methylthio-2-hydroxy-butyric acid the tert. Amine recovered by distillation to release the 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid and the recovered tert. Amin in the second stage, the recovered sulfur acid in the first stage leads back.

Process for the preparation of 4-methylthio-2-butyramide by hydrolysis of 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile, thereby characterized in that 4-methylthio-2-hydroxybutyronitrile in the presence of sulfuric acid only partially hydrolyzed and 4-methylthio-2-butyroamide by liquid-liquid extraction separated from the hydrolysis mixture.

Process for the preparation of 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid by Hydrolysis of 4-methylthio-2-hydroxybutyramide, characterized in that that the hydrolysis of the same in the presence of a tert. amine performs, the tert. Amine subsequently from the resulting ammonium salt of 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid by distillation separated and again for the hydrolysis of 4-methyl-2-hydroxybutyramide starts.

Process according to claim 3, characterized in that tert-amines of the general formula NR1R2R3 uses the following meanings for the radicals R1, R2 and R3 can have: alkyl, Cycloalkyl or aralkyl radicals, wherein the radicals R1 and R2 and a can form a common carbon or heterocyclic ring and about that also be self-substituted again.

Process according to claim 4, characterized in that the coming to use tert. Amine significantly less volatile is as the 4-methyl-2-hydroxybutyric acid.

Process according to claim 5, characterized in that the coming to use tert. Amin at normal pressure by at least 100 degrees Celsius lower boiling as 4-methylthio-2-hydroxybutyric acid.

Method according to claim 3, characterized for hydrolysis, at least 1.1 and preferably 1.5 to 6 moles of tert. Amine and 1.1 and preferably 1.5 to 10 moles of water are used.