DE1418580C - Verfahren zur Racemisierung optisch aktiver alpha Aminosäuren - Google Patents
Verfahren zur Racemisierung optisch aktiver alpha AminosäurenInfo
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Description
Optisch aktive α-Aminosäuren werden gewöhnlich durch chemische oder biologische Spaltung von
DL-a-Aminosäuren oder deren Derivaten erhalten, die auf dem Synthesevveg erhalten worden sind. Im allgemeinen
wird nur eines der beiden optisch aktiven Isomeren benötigt. Es ist oft zweckmäßig, den anderen
Antipoden zu racemisieren, damit er wieder als Ausgangsmaterial zur Spaltung in die optisch aktiven Isomeren
benutzt werden und so die Gesamtmenge an DL-<x-Aminosäure durch Kombination von Spaltung
und Racemisierung in die gewünschte der beiden optisch aktiven α-Aminosäuren übergeführt werden
kann. Die gebräuchlichsten Methoden zur Racemisierung optisch aktiver Aminosäuren bestehen darin,
optisch aktive Aminosäuren entweder mit konzentrierter Säure oder Alkali zu erhitzen oder mit Säureanhydrid
oder Säurechlorid zu behandeln. Jedoch diese Methoden sind nicht zufriedenstellend; bei Verwendung
von Säure oder Alkali werden diese Substanzen in großen Mengen benötigt, außerdem tritt
leicht eine Zersetzung der Aminosäuren ein. Säureanhydride sowie Säurechloride stellen dagegen relativ
kostspielige Reagenzien dar, und außerdem ist die Isolierung der racemisierten Aminosäure schwierig.
Es wurde nun gefunden, daß sich sowohl die D-Form als auch die L-Form von Alanin, Leucin,
Valin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Methionin,
ίο Asparaginsäure, Homocysteinsäure, Arginin oder
Prolin überraschend leicht racemisieren lassen, wenn man sie in wäßriger Lösung in Form der freien
Säure auf eine Temperatur im Bereich von etwa 150 bis 250° C, vorzugsweise oberhalb von 160° C,
erhitzt.
In der folgenden Tabelle sind die Racemisierungsgeschwindigkeiten in wäßriger Lösung für verschiedene
Aminosäuren angegeben.
Aminosäure
Reaktionstemperatur
(0C)
Racemisierungsgeschwindigkeit je Stunde
2HCl
HCl | frei | >2,3 | NaOH | 2NaO |
0,67 | >2,3 | 1,44 | ||
0,31 | 1,0 bis 0,8 | 0,46 | — | |
0,15 | >2,3 | 0,25 | — | |
0,15 | 0,3 | 1,45* | , — | |
0,15** | 0,45, | 0,17* | — | |
0,11 | >2,3* | 0,19 | — | |
2,15 | 0,21 | 1,6* | 0,64 | |
0,21 | 0,3 | 0,78 | 0,39 | |
0,083 | >2,3 | 1,14 | — | |
0,30 | >2,3 | — |
L-Alanin
L-Leucin
L-Valin
L-Phenylalanin
L-Tryptophan
L-Methionin ......
L-Asparaginsäure ..
L-Homocysteinsäure
L-Homocysteinsäure
L-Prolin
L-Arginin .........
200 200 200 200 170 170 170 170 170 170
0,053
0,082
Bemerkungen:
Mit 2 HCI, HCl, NaOH sowie 2 NaOH soll die Anwesenheit von 2 Mol Chlorwasserstoffsäure, einer äquimolaren Menge an Chlorwasserstoffsäure
bzw. Natriumhydroxyd sowie von 2 Mol Natriumhydroxyd pro Mol Aminosäure in der der Racemisierung unterworfenen
Reaktionsmischung gekennzeichnet werden.
»frei« heißt, daß die freie Aminosäure nur mit Wasser erhitzt wurde.
* heißt, daß eine geringe Menge der Aminosäure zersetzt wurde. ·· heißt, daß eine gewisse Menge der Aminosäure zersetzt wurde.
• Das Verfahren der Erfindung basiert auf diesen
Untersuchungsergebnissen.
Die Tabelle zeigt, daß die Racemisierung der meisten α-Aminosäuren am schnellsten in einer
wäßrigen Lösung verläuft, die weder Säure noch
,Alkali enthält. Die Tabelle zeigt weiterhin, daß die
Racemisierung durch die Anwesenheit von "Säuren oder Basen bei der Mehrzahl dieser Aminosäuren
" herabgesetzt wird. '
Leucin oder Valin, die. .bei hohen. Temperaturen
sehr beständig sind, lassen sich vollständig racemisieren,
wenn man sie in der wäßrigen Lösung einige Stunden auf eine Temperatur oberhalb von 200°C
erhitzt. :·,....- ,\:\y· ■:■:■'■.■■ . . .· .
Nach der Racemisierung von Aminosäuren in
Wasser kann die gebildete racemische Aminosäure aus der Lösung einfach durch Konzentrierung gewonnen
werden.
Das Verfahren der Erfindung soll an Hand einiger Beispiele näher erläutert werden.
65 Beispiel 1
0,5 g L-Leucin wurden mit 10 ecm Wasser versetzt, die erhaltene Mischung in einem verschlossenen Rohr
2 Stunden auf 2000C erhitzt und aus der nach der Reaktion erhaltenen, Kristalle enthaltenden Lösung
unter vermindertem Druck das Lösungsmittel entfernt, wobei nahezu reines DL-Leucin erhalten wurde.
Ausbeute: 0,49 g t [«]? == 0,0° (c = 2, 6n —- HCl).
... 2,5 g L-Alanin wurden mit 10 ecm Wasser versetzt,
die erhaltene Mischung auf 2000C gehalten, sodann
unter vermindertem Drück- zur Trockene eingedampft, wobei 2,3 g DL-Alanin als farblose Kristalle erhalten
wurden. [«]? = 0,0° (c = 10, 6n —HCl).
B e i s ρ ie 1 3
0,6 g L-Valin wurden mit 10 ecm Wasser versetzt
und die Mischung 2 Stunden auf 2000C gehalten.
Messung der spezifischen Drehung ergab, daß 85% der Aminosäure racemisiert worden war.
Bei einem weiteren Versuch wurden 0,6 g l-Valin mit 10 ecm Wasser versetzt und die erhaltene Mischung
15 Minuten auf 2500C gehalten. Messung der spezifischen
Drehung ergab, daß 95% des Valins racemisiert worden waren. Eine Zersetzung fand kaum statt.
Claims (1)
- B e i s ρ i e 1 40,5 g L-Phenylalanin wurden nach Versetzen mit 10 ecm Wasser 2 Stunden auf 2000C gehalten. Die übliche Messung der spezifischen Drehung ergab, daß die Aminosäure in der so behandelten Mischung vollständig racemisiert worden war. Zersetzung wurde nicht beobachtet.B e i s ρ i e 1 5ι 1 g L-Methionin wurde bei einem Versuch mit Wasser versetzt und das Gesamtvolumen auf 10 ecm eingestellt. Die Mischung wurde 2 Stunden auf 18O0C gehalten und danach die spezifische Drehung der so Dehandelten Lösungen gemessen. 74°/o der Aminosäure waren racemisiert worden. Eine Zersetzung der Aminosäure hatte nicht stattgefunden.Beispiele0,5 g L-Prolin wurden nach Versetzen mit 10 ecm Vasser 4 Stunden auf 170° C gehalten. Messung der pezifischen Drehung ergab, daß 45°/o der Aminoäure racemisiert worden war.Eine Zersetzung der Aminosäure wurde nicht beobachtet.B eispiel 7Eine wäßrige Lösung, die 3,0 g L-Homocysteinsäure und 9,0 ecm Wasser enthielt, wurde 4 Stunden im verschlossenen Rohr auf etwa 1900C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung aus dem verschlossenen Rohr entfernt und durch Zusatz von 100 ecm Methanol farblose Kristalle erhalten, die abfiltriert, zweimal mit Methanol gewaschen und getrocknet wurden. Gewichtίο der Kristalle: 2,9 g. Messung der optischen Drehung ergab den Wert 0. [oc]l3 = 0,0° (2n —HCl). Die Elementaranalyse der Kristalle ergab folgende Werte: C = 26,21%; H = 4,95%; N = 7,61%.
Diese Werte stimmen mit den berechneten Wertenis für Homocysteinsäure überein. Aus der Tatsache, daß die Kristalle beim Papierchromatogramm nur einen einzigen Fleck zeigten, wurde geschlossen, daß die Racemisierung ohne Zersetzung der Homocysteinsäure verlaufen war.ao . Patentanspruch:Verfahren zur Racemisierung optisch aktiver «-Aminosäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung der D- oder L-Form von Alanin, Leucin, Valin, Phenylalanin, Tyrosin, Tryptophan, Methionin, Asparaginsäure, Homocysteinsäure, Arginin oder Prolin in Form der freien Säuren auf eine Temperatur im Bereich von etwa 150 bis 250° C erhitzt.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4113061 | 1961-11-16 | ||
JP4113061 | 1961-11-16 | ||
JP4481861 | 1961-12-13 | ||
JP4481861 | 1961-12-13 | ||
JP2396962 | 1962-06-09 | ||
JP2396962 | 1962-06-09 | ||
DEA0041630 | 1962-11-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1418580A1 DE1418580A1 (de) | 1968-10-10 |
DE1418580C true DE1418580C (de) | 1973-07-19 |
Family
ID=
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