DE1593260A1

DE1593260A1 - Method and catalyst for preparing cyanohydrins and method for preparing the catalyst

Info

Publication number: DE1593260A1
Application number: DE19661593260
Authority: DE
Inventors: Pfeil Dr Emanuel; Becker Dr Wolfgang
Original assignee: BECKER DR WOLFGANG
Current assignee: BECKER DR WOLFGANG
Priority date: 1966-09-19
Filing date: 1966-09-19
Publication date: 1969-09-25

Description

Verfahren und katalysator zur Darstellung von Cyanhydrinen sowie Verfahren zur Darstellung des katalysaors Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Kataalysator zur Dearstrllung von Cyanlydrinen, insbessonderer von optiosch aktiven Cyanydrinen, sowie ein Verfahren zur Darstellung dies Katalysatora, Es ist beeits bekannt, Cyanhydrine aus Carbonylverbindurgen und Cyanwasserstoff unter Zusatz alkalkisoher katalysatoren berzustellen. Die Reaktion erfordert wasserfreie oder hochprozentige Blausäure und verläuft unter beträohtlicher Wärmeentwicklung. Process and catalyst for the preparation of cyanohydrins as well Method for preparing the catalyst The invention relates to a method and a catalyzer for the circulation of cyanidrines, especially of optical active cyanydrins, as well as a method of making this catalyst, it is Well known, cyanohydrins from carbonyl compounds and hydrogen cyanide with addition Provide alkaline catalysts. The reaction requires anhydrous or high percentage hydrogen cyanide and runs with considerable heat development.

Sin gut funktionierendes Kühlsystem und umfangreiche Vorsichtsmaßnahanen sind notwandig, um die im alkalkischon ilieu explosionaartig verluafende Polymerisation der Blausäure zu Verhindern. die Aufarbeitung der Reaktion sproduckte ist in Vielen Pfällen umstänlich. A well-functioning cooling system and extensive precautionary measures are necessary in order to prevent the polymerization, which takes place in an explosive manner in the alkali chamber to prevent hydrocyanic acid. the work-up of the reaction is sproduckte in many Clumsy awkward.

Weiter ist es bereits bekannt, zur gefahrolsseren Durchführung der Resktion deis Carbonylversbindung in form ihres sisulfit-Adduktes mit Cyaniden umzustzen., Hier handelt es sich um eine Zwieistufenreaktion, bei der zundächst die Bisulfitiverbindung isoliert werden muß. die Reaktion gelingt nicht mit jeder Carbonylverbindung, da fininge Alehydr un Ketone nicht mit Alkalibiaulfit reagieran. neben mäßigen Ausbeuten ist auch bier die Rinigeung der Rohprodukte mit Sohwieigkeiten verbunden. Furthermore, it is already known to carry out the dangerous Resction of the carbonyl compound in the form of its sisulfite adduct with cyanides., This is a two-stage reaction in which the bisulfitive compound is the first must be isolated. the reaction does not succeed with every carbonyl compound, because fininge alehydr and ketones do not react with alkali sulphite. besides moderate yields The cleaning of the raw products is also associated with certain factors.

Da die oben besohrisbenen Verfahren zu sysmesterisonden Cyanhydrinen führen, was die entdeckung der Oxynitrillase im Jahre 1908 ein Aneinz, dieses aus pflanzliches Ausgenagsaterial gesinnbare Eznzym für die Daratellung optisch aktiver Cyanhydrine inzusazen. Because the above-mentioned procedures lead to sysmesterisonden cyanohydrins lead what the discovery of oxynitrillase in 1908 an individual, this out Herbal Ausgenagsmaterial sensible enzyme for the presentation of optically active Add cyanohydrins.

Verauche, die sich ausschließlich auf das optisch aktive Nacelaüurenitril erstrecktan, lieferten dunkelbraun gefärbre Ole undefinierter Reinbeit mit schr geringe epzifischer Drchgung.Verauche, which is based exclusively on the optically active Nacelaüurenitril extended, delivered dark brown colored oils of undefined purity with schr low specific pressure.

Die von den Anmeldern durchgeführte Reindarstellung des Enzyms öffnete den Weg zur Nutzbarmachung dieses Katalysators für die präparative Darstellung von Cyanhydrinen. Bei den ersten Versuchen mit dem reinen Enzym war jedoch die optische Reinheit der Reaktionsprodukte unbefriedigend; außerdem war wegen der während der Reaktion und der unmittelbar darauffolgenden Aufarbeitung der Produk-te stattfindenden irreversiblen Schädigung des relativ instabilen Biokatalysators für jeden neuen Umsatz die Verwendung frischen Enzyms erforderlich. The pure display of the enzyme carried out by the applicants opened the door the way to utilize this catalyst for the preparative preparation of Cyanohydrins. In the first attempts with the pure enzyme, however, the optical one was Purity of the reaction products unsatisfactory; also was because of during the Reaction and the subsequent processing of the products irreversible damage to the relatively unstable biocatalyst for each new one Sales required the use of fresh enzyme.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Darstellung von Cyanhydrinen, vorzugsweise von optisch aktiven Cyanhydrinen hoher optischer Reinheit zu schaffen, welches ohne großen Aufwand durchgeführt werden kann. The object of the invention is to provide a method for the preparation of cyanohydrins, preferably to create optically active cyanohydrins of high optical purity, which can be done without great effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Herstellung der Cyanhydrine in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, dessen aktiver Teil im wesentlichen aus Oxynitrilase besteht, welche auf ein im wesentlichen inaktives Trägermaterial aufgebracht ist. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß die Oxynitrilase, welche an das inaktive Trägermaterial angelagert ist, zeitlich stabil ist und bei der Reaktion nicht zerstört wird. Es kann ohne merkliche Aktivitätsminderung weiderholt eingesetzt werden. Die Verwendung von Milligramm-Mengen des Enzyms gestattet so die Herstellung von Cyanhydrinen im Eilogramm-Maßstab. Das auf dem Träger befindliche Enzym kann in heterogener Reaktion bei Zimmertemperatur die Substrate umsetzen ohne sie zu verunreinigen. Die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte wird dadurch bedeutend erleichtert. This object is achieved according to the invention in that the production the cyanohydrins is carried out in the presence of a catalyst whose more active Part consists essentially of oxynitrilase, which is essentially inactive Carrier material is applied. The method according to the invention offers the advantage that the oxynitrilase, which is attached to the inactive carrier material, is temporal is stable and is not destroyed in the reaction. It can be done without any noticeable reduction in activity be used repeatedly. Use of milligram amounts of the enzyme is permitted such as the production of cyanohydrins on an eilogram scale. The one on the carrier Enzyme can convert the substrates in a heterogeneous reaction at room temperature without to pollute them. This makes the work-up of the reaction products important relieved.

Vorzugsweise wird als Carbonylverbindung ein aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Aldehyd verwendet. Das Reaktionsprodukt besitzt die allgemeine Formel : R-CH(oH)-cN. An aliphatic, aromatic one is preferably used as the carbonyl compound or heterocyclic aldehyde is used. The reaction product has the general Formula: R-CH (oH) -cN.

Als Protonenquelle kann eine anorganische oder organische Säure dienen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform dient als Protonenquelle eine hochmolekulare anorganische oder organische S§uref--sorzagsweise ein mit Protonen beladenes lonenaustauscherharz. Hierbei wird die Verunreinigung des ßeattionsmediues mit den Anionen der Säure vermieden. An inorganic or organic acid can serve as the proton source. In an advantageous embodiment, a high molecular one serves as the proton source inorganic or organic acid, preferably an ion exchange resin loaded with protons. This avoids contamination of the reaction medium with the anions of the acid.

Erfindungsgemäß kann als Quelle für die Cyanidionen eind Sals der Blausäure, vorzugsweiss ein leich1alioes Alkali- oder Erkalkalisalz verwendet werden, Will man auch hier eine Vorunroinigung des Eaktionsmediums mit d.n Xationen der Salze vermeiden. so benutzt man als Quelle für die Oxyanidionen einem mit Oyanidionen beladenen Ionenaustauscher. According to the invention, a source for the cyanide ions can be used as the Hydrocyanic acid, preferably a light alkali or alkaline earth salt, is used, If one wants to pre-impregnate the action medium with the xations of the Avoid salts. so one uses one with oyanide ions as a source for the oxyanide ions loaded ion exchanger.

Ausgezeiohnet eigent sich konzetrierte oder verdünnte Blau-Säure als Quelle für die Proteonen und/oder Gyanidionen. Concentrated or diluted blue acid is excellent as a source for the proteons and / or gyanide ions.

Der aktive Teil des katalyaators besteht aus dem Enzym oxynitrils welches die Bildung der Cyanhydrine in den oben Beschrisbenen ausführungsformen maßgeblich beschleunigt und gleichzeitig stereospazifisch lekt. Das Reaktinsprodukt besitzt in den mesisten Pällen optische Aktivität. die Oxynitrillase wird aus pflanzlichem Ausgangsmaterial, vorzugsweise aus Prunsoeen gewonnen. Am besten eignbet sich im Headel erhältliches Bitter- und Süß mandelmehl, aber auch aus sohlenenlüten und - Samaen, kirsch- Pfirsich- und Pflaumen- Blütgen und-Samen läßt eich reine Oxynitrilass isolieren. Xen extrahiert sie mit Verdänntem Ammoniak aus dem antfetteten Pflanzenmaterial, reichert nie durch isoelektriesche Fällung von Begeiteiweißen in der Lösung an und fällt die aktive Substanz anschließend mit Alkohol. Die Ionenaustausochoromatographie an DEAE- oder EOTEOLLA-Cellulose bzw-DEAE-Sepphadex entfernet wietere Verungeiingegen, abschließende Gelfiltration an Sephadex liefeert das reine Enzym. Während viele Eigenschaften der Eznzyme verschiedenen herkunft überdinestimen, deutet lare unterschiedliche elektrophoretische Beaglichkeit auf unterauciedliche Zusammensetzung der Eiseißkomponenten hin. Die Konstitution dieser Enzyme ist noch nicht vollstädig aufgelärt. Mit großer Wahrscahienleichket dgekören alle aus prunceen isolierten Oxynitrilasen zur Familie der flavinenzyme und entralten Flavin-Adenin-Dinucloteid als reversible abtenbare prosthetische Gruppe. The active part of the catalyst consists of the enzyme oxynitrile which forms the formation of the cyanohydrins in the embodiments described above significantly accelerated and at the same time stereospacific reading. The reactin product has optical activity in most of the balls. the oxynitrillase is derived from vegetable Starting material, preferably obtained from Prunsoeen. The best is in the Headel available bitter and sweet almond flour, but also made from sole flowers and - Samaen, cherry, peach and plum blossoms and seeds leave a pure Oxynitrilass isolate. Xen extracts them with diluted ammonia from the fatty plant material, never enriches through isoelectric precipitation of accompanying proteins in the solution and The active substance subsequently falls with alcohol. Ion exchange choromatography on DEAE- or EOTEOLLA-Cellulose or DEAE-Sepphadex removes further impurities, final gel filtration on Sephadex delivers the pure enzyme. While many Characteristics of enzymes of different origins differ from one another, lare indicates different ones electrophoretic capability for different composition of the ice cream components there. The constitution of these enzymes has not yet been fully clarified. With great Probably all oxynitrilases isolated from prunceen belong to the family the flavin enzymes and develop flavin-adenine-dinucloteid as reversible eradicators prosthetic group.

Die mit Hilfe des erfindungegemäßen Verfahrenen hergestellten Cyanhydrine können sowohl r- als auch s-Konfiguration basitzen. Aus Benzaldenhyd und Blausäure, and steht z.B. in Gegenwart des Katalysators (R-(+)-Beznaldehydrozhydrin, sähren Furfurol sich mit Slauaüure zum 9-(+)-=Furfurolgyanhydrin Verbindet. The cyanohydrins produced with the aid of the process according to the invention can be based on both r and s configuration. From benzaldehyde and hydrocyanic acid, and stands, for example, in the presence of the catalyst (R - (+) - Beznaldehydrozhydrin, sour Furfural combines with slaucoma to form 9 - (+) - = furfural anhydrin.

Da die Oxynitrilase nicht nur. die Bildung sondern auch den Zerfall optisch aktiver Oyanhydrine katalysiert. lassen sich durch Rachematspaltung symmetrischer Oyanhydrine ebenfalls optisch aktive Produkte hestellen. Da in den meisten Fällen das Gleichgewicht. Because the oxynitrilase not only. the formation but also the decay catalyzed optically active oyanhydrins. can be made more symmetrical by splitting vengeance Oyanhydrins also produce optically active products. As in most cases the balance.

Blausäure + Carbonylverbindung # Oyanhydrin weitgehend auf der Seite des Oxyanhydrins liegt. muß man di. Spaltungsereaktion in Gegenwrt eines Abfangresgenzes für Blausäure und/oder Carbonylverbindung durchführen. Bei der Raoematapaltung in Gegenwart des enzymatischen Katalysators wird derjenige Antipode in Blausäure und Carbonylverbindung gespalten, der bei inverser Reaktionsführung aus den Spaltprodukten in Gegenwart des gleichen katalysators entsteht. Hydrocyanic acid + carbonyl compound # Oyanhydrin largely on the side of the oxyanhydrin lies. you have to Cleavage reaction in the presence of a trapping reaction for hydrocyanic acid and / or carbonyl compound. At the Raoematapaltung in The presence of the enzymatic catalyst becomes the antipode in hydrocyanic acid and Cleaved carbonyl compound, which results from the cleavage products when the reaction is inversely carried out arises in the presence of the same catalyst.

Die Blausäure läßt sich bei der oben beschriebenen Spaltungsreaktion entweder mit Hilfe eines Inertgasstromes aus dem Reaktion gemisoh berausblassen oder mittls Schwermetallionen unter kOmplebildung und/order Ausfüllung aus dem Gleiohgewicht entfernen. di entstehende Carbonylverbindung kann man mit hilfe von Bisulfit abfangen. The hydrocyanic acid can be used in the cleavage reaction described above either blow out from the reaction with the aid of a stream of inert gas or by means of heavy metal ions with formation of clusters and / or filling out of the floating weight remove. The resulting carbonyl compound can be trapped with the help of bisulfite.

Erfindungsgemäß kann als ein im wesentlichen inaktives Trägermaterial zur Herstellung des Katalysators eine hochmolekulare anorganische oder organische Substanz dienen, an weloher der aktive Teil des Katalysators im wesentlichen adaorpitv haftet. In einer vortolihaften Ausführungsform versendet man Ionenaustaus che als Trügermanterial, Besonders gut geeignet sind Ionsenaustauscher auf Calluloselbasis. Hier lassen sich verwendens DEAE-Cellulsoe (Diäthylaminoäthyl-Oellulose), TEAEp0Cellulw (durch Behandlung von DEAE-Cellulose mit Äthylbraomid hergestellt), AE-Cellulose (Aminoäthyl-Cellulose), GE-Cellulose (Guanidoäthyl-Cellulose), ECTEOLA-Cellulose (Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin, Triäthanolamin und Natriumoellulose), PEI-Cellulosse (Polyäthylenimin praktisch irreversibel an Cellulose gebunden). PAB-Cellulose (para-Aminobonzyl-Cellulose), CN-Cellulose (Oarboxymethyl-Oellulose), P-Cellulse (Phospheorplierte Celluloss), SE-Cellulose (Sulfoäthyl-Cellulose) und Hydroxylapatit-Cellulose. According to the invention can be used as an essentially inactive carrier material a high molecular weight inorganic or organic for the preparation of the catalyst Serve substance to which the active part of the catalyst essentially adaorpitv adheres. In one embodiment, ion exchanges are sent as Trügermanterial, ion exchangers based on callulose are particularly suitable. DEAE cellulose (diethylaminoethyl oil), TEAEp0Cellulw can be used here (made by treating DEAE cellulose with ethyl bromide), AE cellulose (Aminoethyl cellulose), GE cellulose (guanidoethyl cellulose), ECTEOLA cellulose (Reaction product of epichlorohydrin, triethanolamine and sodium oilulose), PEI cellulose (Polyethyleneimine bound practically irreversibly to cellulose). PAB cellulose (para-aminobonzyl cellulose), CN-Cellulose (Oarboxymethyl-Oellulose), P-Cellulse (Phosphorplated Cellulose), SE cellulose (sulfoethyl cellulose) and hydroxyapatite cellulose.

Ionenaustauscher auf der Basis des polysacoharids Destran verbinden sich ebenfalls mit Oxynitrilause zu einem stabilen Katalysator, der ausgezoheite usbeuten bei der Herstellung optisch aktiver Ocyahydrine liefert. . -als Reaktionsmedium für die Darstellung der Cyanhydrine dient ein wasserhaltiges Lösungsmittel, In einer Vorteilhaften Ausführungsform verwendet man Nethanol/Wasser-Gmissche, die sich leicht durch Abdampfen im Vakuum vom Reaktionsprodukt entfernen lassen. Der zur Ioolierung der reaktionsprodukte notwendige Gohritt der Extrakteion der Cyanhydrine aus der wässrigen bzw. wäasrig-alkoholischen Phase entfällt hierbei; er ist notwandig, wen die Reaktion in salzhaltiger Lösung durohgeführt wird, was in einigen Fällen erforderlich ist, um befriedigende Ausbeuten zu erhalten. Connect ion exchangers based on the polysacoharide Destran also with oxynitrile break into a stable catalyst that pulls out usbut supplies in the production of optically active ocyahydrins. . -as Reaction medium a water-based solvent is used to represent the cyanohydrins, in one Advantageous embodiment, one uses nethanol / water Gmissche, which is easy remove from the reaction product by evaporation in vacuo. The one for looling the reaction products necessary Gohritt of the extraction of the cyanohydrins from the aqueous or aqueous-alcoholic phase is omitted here; he is necessary whom the reaction is durohführung in saline solution, which is necessary in some cases is to obtain satisfactory yields.

Zur Schonung des Katalysators kann es vorteilhaft sein. in goupufferter Lösung zu arbeiten. Besonders günsteing ist ein pH-Bereich von 4 bis 6. auch in organischen Lösungemitteln wie Chloroform, Benzol oder Toluol etc.. die geringe Mangen Wasser enthalten, läßt sioh die Darstellung der Cyanhydrine in Gegenwart des Katalysators durchführen. It can be advantageous to protect the catalytic converter. in goupufferter Solution to work. A pH range of 4 to 6 is particularly favorable, also in organic solvents such as chloroform, benzene or toluene etc .. the low Containing too little water, the cyanohydrins can be represented in the presence of the catalytic converter.

Man kann die Reaktion sowohl diskontinuierlich als auoh kon-Tinuierlich durchführen. charakteristisch für beide Ausführuntsformen ist die Unlöslichkeit des Katalysstor, der bei der diskontinuierlichen Arbietweise nach jedem Ansatz durch Filtrieren oder Zentrifungeren zurüokgewonnen wird. bei der kontinuierlichen Kethode befindet sich der katalysator in einem Druchflußgefäß, z.B. in einer Säule. Beide Ausführungsformen bieten den Vorteil, daß das Reaktionsprdukt nicht duroh den Katalysator verunreinigt wird. The reaction can be carried out either batchwise or continuously carry out. The insolubility is characteristic of both embodiments of the catalyst, which is carried out after each batch in the discontinuous mode of operation Filtration or centrifugation is recovered. with the continuous method If the catalyst is in a flow-through vessel, e.g. in a column. Both Embodiments offer the advantage that the reaction product does not go through the catalyst becomes contaminated.

Der entschsidende Vorteil gegenüber der äteren, von fden Anmeldern beschriebenen Methode der Anwendung der Oxynitrilase für präparative Zwecke liegt jodeoch in dor Stabilität der oxynitrilase-Träger-Adorptionsverbindung, die eine mehraalice Verwnendung der Katoly-Satoraubstanc gestattet. Da sowohl die Reaktionsgeschwindigkeit als auch die Löslichkeit im Rekationsmedium je nach Carbonlyverbindung unterschiedlich groß ist, mUseen Katalysatormenge, Durchflußeeschwindligiet bei der dontinuerlichen Arbeitsweise, Konzen=-tration der Reaktionspartner und Misohungsverhältnis,; organisches Lösungemisttel/Wasser zur Ereichung optimaler Ausbeuten des jewiligen Subetrat angepaßt werden.The decisive advantage over the older, from the applicants described method of using oxynitrilase for preparative purposes jodeoch in the stability of the oxynitrilase-carrier adsorption compound, which is a Mehraalice use of Katoly-Satoraubstanc permitted. As both the response speed as well as the solubility in the reaction medium varies depending on the carbonyl compound is large, the amount of catalyst must be used, the flow rate at the continuous Working method, concentration of the reactants and mixture ratio; organic Solution mistletoe / water adapted to achieve optimal yields of the respective substrate will.

Erfindungsgemäß ist der Katalysator dadurch gekennzeichnet, daß Oxynitrilass auf ein im wessentlichen inaktives Trägermaterila adsorptiv aufgebraoht ist. Bassonders gut eingaan sich Ion enaustauscher auf Cellulose- bzw. Sephadex-Basis. der Katalysator läßt sich in Tablettenform pressen, was bai diskontinuierlicher Arbeitsweise eine besonders einfache und genaue dosierung gewährleistet. According to the invention, the catalyst is characterized in that oxynitrile is adsorptively applied to an essentially inactive carrier material. Bassonders Ion exchangers based on cellulose or Sephadex work well. the Catalyst can be pressed into tablet form, which is based on a discontinuous procedure a particularly simple and precise dosage is guaranteed.

Zur Herstellung dos Katlaysators rtlhrt man entweder das Trägermaterial in eine Lösung von Oxynitrilaoe ein oder man bobandelt das in eine Säule eingeschlämmte Trägermaterial mit der Oxynitrilasslösung. In beiden Fällen nimmt der Träger quantitativ die akteive Substanze aus der Lösung auf. In einer Vortilhaften Ausfüurungsform stellt man den Katlysator in der gleichen Säche her, in der anschließend die kontinuierliche Durchflußredaktion zur Herstellung der Cyanhydrine durchgeführt wird. To manufacture the catalyst, either the carrier material is stirred in a solution of Oxynitrilaoe or one bobelt the slurried in a column Carrier material with the oxynitrile solution. In both cases, the carrier takes quantitative the active substance from the solution. In an advantageous embodiment the catalyst is produced in the same room in which the continuous Flow editing is carried out for the production of the cyanohydrins.

Die nach dem beschriechenen Verfahren daratellbareh Oyanhydrine, vorzugseise in optisch aktiver Rorm mit hoher optisoher Reinheit, stellen wertvolle Zwischenprodukte zur Darstellung optisch aktiver Substanzen dar. so gelangt man z.B. durch Verseifung zu optisch aktiven #-Hydroxycarbonsäurenf, durch Redurktion zu optisch aktiven ß-Hydroxyaminen, durch Umsetzung mit Grignard-Reagenes zu optisch aktiven Acyloinen. Hiervon ausgehen läßt sich eine Vidlzahl. optisch aktiver Substanzen synthetiscieren, deren Gewinnung auf anderem Wege nicht mglioh bzw. mit großen Schwierigkeiten verbunden ist. The oyanhydrins that can be represented by the described method, preferably in optically active form with high optical purity, are valuable Intermediate products for the preparation of optically active substances e.g. by saponification to optically active # -hydroxycarboxylic acidsf, by reduction to optically active ß-hydroxyamines, by reaction with Grignard reagents to optically active acyloins. A Vidl number can be assumed from this. optically active substances synthesize which cannot be obtained by other means or with great difficulty connected is.

Optisch aktive Säuren und Basen werden in zuehmendem Maße für Racemattrenungem benätigt, beide Stoffklassen sind von den Cyanhydrinen zus leicht zugänglich. die optisch aktiven J-Hydroxyhamino stollen zum teil wertvolle Arzneimittel dar. so ist z.B. daj Reduktionsprodukt das Uanselsäurenitrils, Phenyläthanolamin, ein wertvolles perorales und parenteralws Kreislaufstimulans. Da man in Analogie zum normadrenalin, von dem es aich durch das Fohlen Zweier Hydroxygruppen im aromatioschen Rest unterscheide, tannhemen darf, daß nur ein antipde für die pharmackologische Wirdksamkeit Verantwortlich ist, steft das Verfahgren zur direten Gewinung des wirksamen Antipoden aus inaktivem Ausgangamaterial einen entscheidenden Fortschritt dar.Optically active acids and bases are increasingly being used for racemate resolution needed, both substance classes are easily accessible from the cyanohydrins. the Optically active J-Hydroxyhamino are partly valuable medicinal products For example, urosic acid nitrile, phenylethanolamine, is a valuable reduction product peroral and parenteralws circulatory stimulant. Since, in analogy to normadrenaline, from which it distinguishes itself by the foal having two hydroxyl groups in the aromatic residue, tannhemen, that only one antipde is responsible for the pharmacological effectiveness is, strengthens the process for the direct extraction of the effective antipode from the inactive Starting material represents a decisive advance.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus S-(+)- Purfuroloyanhydrin dargestellte S-(-)-1-Furyl-2-aminoäthanol wurde auf Kreislaufwirkung getsstet. Es wirkt relative stark sympathioominotisch un stigert in kleinen Dosen dem Lutdruck, Auf das herz wirkt das Präparat frequenzsteigernd und positv inotop. That according to the process according to the invention from S - (+) - Purfuroloyanhydrin S - (-) - 1-furyl-2-aminoethanol shown was tested for circulatory effects. It has a relatively strong sympathetic effect and increases blood pressure in small doses, The preparation increases the frequency and has a positive inotopic effect on the heart.

Alle in den Unterlagen vorhandenen Angaben und Merkmale werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht. All information and characteristics available in the documents are, as far as they are new to the state of the art, individually or in combination, as essential to the invention claimed.

Beispiele 1) Man rührt in Wasser Vorgequollene und mit Chloridionen beladene DEAE-Cellulose in eine wässriege Lösung von Oxynitrilass ein. EXAMPLES 1) It is stirred in water and with chloride ions loaded DEAE cellulose into an aqueous solution of Oxynitrilass.

Der Austauscher adsorbert das Enzym quantitativ aus der Löaung, Nach dom Abfiltrieren, Abzentrifugieren oder Absaugen der inaktiven Flüasigkeit trocknet man den Katalysator im Vakuumexsikkator bei Zimmertemperatur und preßt ihn anschließend mit Hilfe einer Tablettenpresse in Tabletten mit exakt definiertem Gehalt an aktiver Substanz, der sich aus dem bei der herstellung verwendeten Mendgenverhältnis: Träger/Oxynitrilass argib.t 2) In Wasser Vorgequollene und mit Chloridinen bleaden ECTEOLA-Cellulose (grobfasriges Produkt für technische Zwecke) wird in eine Säule eingeschlämmt. Der Austauscher adsorbiert die xoynitrilase quantitativ aus ihrer wässrigen Lösung, die man lansam durch die Säule hindurchleitet. The exchanger quantitatively adsorbs the enzyme from the solution dom filtering, centrifuging or sucking off the inactive liquid dries the catalyst is placed in a vacuum desiccator at room temperature and then pressed with the help of a tablet press into tablets with an exactly defined content of active Substance resulting from the quantity ratio used in production: carrier / oxynitrile argib.t 2) ECTEOLA cellulose pre-swollen in water and bleached with chloridines (coarse-fiber product for technical purposes) is slurried into a column. Of the Exchanger adsorbs the xoynitrilase quantitatively from its aqueous solution, which are slowly passed through the column.

Die so präparierte katalystaorsäule kann unmittelbar zur Darstellung von Cyanhydrinen im Druchflußverfahren verwenet werden. The catalyzer column prepared in this way can be displayed immediately of cyanohydrins can be used in the flow process.

3) Wie Beiapiel 2), jeoch an Stelle Von ECTEOLA-Cellulose Sephadex-EXES-Ionenaustauscher verwendet. 3) As in Case 2), but instead of ECTEOLA cellulose Sephadex EXES ion exchanger used.

4) Eine Mischung von reinstem Bezaldehyd (0 = 0,2 H) und cyanwasserstoff (0 I 0,3 u) in kaltem, 50 einem Methanol wird duroh eine keatlysatorsäule, hergestellt nach Beispiel 2, welohe 70-80 mg oxynitrilagse enthält, mit einer durch flußgeschwienigkeit von 10 ie 15 ml pro Minute hindurchgeleitet. Zur Vermeidung von HCN-Verdunstung lkühlt man das Vorratsgefäß. Bei gräßeren Anaätzen empfiehlt es sich, unter sTeickstoff zu arbeiten, um Autoxydation des Benzaldehyds zu vermeiden, Bnzoesäure ist ein starker Hoemmstoff des Enzyms. 4) A mixture of the purest bezaldehyde (0 = 0.2 H) and hydrogen cyanide (0 I 0.3 u) in cold, 50% methanol is produced by means of a keatlysatorsäule according to Example 2, which contains 70-80 mg oxynitrilagse, with a flow rate of 10 ie 15 ml per minute passed through. To avoid HCN evaporation The storage vessel is cooled. In the case of larger anaesthetics, it is recommended to use nitrogen to work to avoid auto-oxidation of benzaldehyde, benzoic acid is a strong one Inhibitor of the enzyme.

Lösungsmittel und überschüssige Blausäure werden bei 50°C im Vakuum abredumpft. Das zurückbleibende klare, farblose Öl kristallisiert in der KHlte beim Reiben mit einem Glsstab zu farblosen Kristallen vom Sohmelazpnkt 28-2900. Solvent and excess hydrocyanic acid are at 50 ° C in a vacuum truncates. The clear, colorless oil that remains crystallizes in the cold Rub with a glass stick to form colorless crystals from Sohmelazpnkt 28-2900.

Dis apezifische Drehung [#]D20 beträtgt +46° (0=5, OHOl3). The specific rotation [#] D20 is + 46 ° (0 = 5, OHOl3).

Ausbeute; 95 % der Theorie NMR- und IR-Sp[ektrum beweisen die Einheitlichkeit des Resktionsproduktes. Es enthält 97 % R- und 3 % S- Mandelsäurentiril. Die spezifische Drehung des optisch reinen R-Mandelsäurenitrils wird in der Literatur mit [#]D = +48,7° (CHCl3) angegeben. Yield; 95% of theory NMR and IR spectrum prove the uniformity of the resection product. It contains 97% R- and 3% S-mandelic acid tiril. The specific Rotation of the optically pure R-mandelonitrile is indicated in the literature with [#] D = + 48.7 ° (CHCl3) indicated.

5) 40 ml Benzaldehyd (0,4 Mol) werden in 1 Liter 0,05 M 50 %igem, alkoholischen Aoetatpuffer vom pH 5,4 gelöst = Lösung I.5) 40 ml of benzaldehyde (0.4 mol) in 1 liter of 0.05 M 50%, alcoholic acetate buffer of pH 5.4 dissolved = solution I.

38 g KON (0,5 Mol) werden in 500 ml Wasser gelöst. Mit 1 N H2SO4 stellt man in der Lösung einen pH-Wert von 5,4 ein t Lösung II. 38 g of KON (0.5 mol) are dissolved in 500 ml of water. With 1 N H2SO4 a pH of 5.4 is set in the solution to solution II.

Lösung I und Lösung II werden Vermischt und eine Stunde lang auf der maschine gesohüttelt, nachdem man eine Katlaysatortablette, hergestellt nach Beispiel 1, die 70 mg Oxynitrilase entrhölt, hinzugefügt hat. Xaoh dem Absugen des Katalysators extrahiert man die optisch aktive Substanz mit Chloroform aus der wässrig-alkoholischen Phase, trocknet die Dloroformlösung über wasserfreien Natriumsulfat und dampft das Extraktionsmittel im Vakuum bei 50°C ab. Zurück bleiben 40 g eines klaren Öls der apesifiesohen Drehung [#]D20 = +40° (0=5, OHCl3). die ausbeute an Mandelsäurenitril beträgt 75 %, das produkt enthält 91 % R- und 9 % S-Mandelsäurenitril. Solution I and Solution II are mixed and left on for one hour Shaken the machine after placing a Katlaysatortablette, made after Example 1 containing 70 mg of oxynitrilase added. Xaoh sucking off the The optically active substance is extracted from the aqueous-alcoholic catalyst with chloroform Phase, the dloroform solution is dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated Extracting agent in vacuo at 50 ° C. 40 g of a clear oil remain apesified rotation [#] D20 = + 40 ° (0 = 5, OHCl3). the yield of mandelonitrile is 75%, the product contains 91% R- and 9% S-mandelonitrile.

6) 25 ml frisch destilliertes Furfurol (0,3 Mol) werden zusammen imt 20 ml weaserfreier Blausure (0,52 Mol) in 960 ml 50 %igem, salz-] freiem wässrigem Methanol gelöst und durch eine Säule, welche 80 ag Oxynitrilase auf EOCTEOLA-Cellulose adsorbeiert enthölt, mit einer Durchflußgesohwindigkeit von 15 ml pro min ute hindurohgeleitet. xit Chloroform oder Äther extrahiert man das optisoh aktive Furfuroloyanhydrin aus der Reaktionsphae, trocknet den Extrakt über wasserfreiem natriumsulfat und entfernet das Extraktionsmittel durch Abdampfen im Vakuum. Zurüok bleiben 35g eines Leioht gelb gefärbten, klaren Öls, welches in der Kälte kristellistert.6) 25 ml of freshly distilled furfural (0.3 mol) are imt together 20 ml of weaser-free hydrocyanic acid (0.52 mol) in 960 ml of 50%, salt-free aqueous Dissolve methanol and pass through a column containing 80 ag oxynitrilase on EOCTEOLA cellulose adsorbed contained, passed through the water at a flow rate of 15 ml per minute. The optically active furfural anhydrin is extracted with chloroform or ether the reaction phase, the extract dried over anhydrous sodium sulfate and removed the extractant by evaporation in vacuo. 35g of a loan remain yellow colored, clear oil, which crystallizes in the cold.

Die Ausbeute betägt 95 % der Thoeie, Das so erhaltenen S-(+)-Furfurolyoloyanhydrin besitzt eine spezifische Drehung [α]D20 von +41,4° (0=5, OHCl3). The yield is 95% of the thoeie, The S - (+) - Furfurolyoloyanhydrin thus obtained has a specific rotation [α] D20 of + 41.4 ° (0 = 5, OHCl3).

7) man löst 50 ml (55 g) mraosemisches mandelsäurenitril in 1 Liter 50 %igem alkohiisohem Aoctatpuffer vom pH 5,0 auf, fügt eine Katalysatoratoblette, hergestellt nach Beispiel 1, welche 70-90 mg oxynitrilase entrhäkt. hinzu und leitet 10 stunden lang einen gleiohmäßigen Steiodstoffstrom durch die Resktionamischung. Nach der Abtrennung des Katalysators schüttelt man mit Xther das entstandene S-(-)-mandelsäurenitril sowie den aus dem anderen Antipoden entstandenen Benzaldehyd aus und trennt letzteren :it gersäuttigter Natriumbisulfitlösung ab. Nach Trooknen und Abdamfeh des Äthers binterbieben 26 ge eines nabezu farblsen, klaren Öls der spazifischon Drchung [#]D20=-20° (c=5, CHCl3).7) Dissolve 50 ml (55 g) of mraosemic almond acid nitrile in 1 liter 50% alcoholic octate buffer of pH 5.0, adds a catalyst plate, produced according to example 1, which removes 70-90 mg oxynitrilase. add and direct A steady stream of stonides through the resection mixture for 10 hours. After the catalyst has been separated off, the S - (-) - almond acid nitrile formed is shaken with Xther as well as the benzaldehyde formed from the other antipode and separates the latter : it off with acidified sodium bisulfite solution. After troubling and exhaustion of the ether Binterbieben 26 ge a nabezu colorless, clear oil of the Pacific Drchung [#] D20 = -20 ° (c = 5, CHCl3).

Die ausbeute beträgt 94 g der Theorie, das Produkt enthält 70,5 # S- und 29,5 % R-Mandlsäurenitril. The yield is 94 g of theory, the product contains 70.5 # S- and 29.5% R-mandlic acid nitrile.

8)Zu einer Lösung von 50 ml (55 g)racemischem madelsäurenitril in 500 ml alkoholischem Aoetapulffer vom pH 5,3, die eine Katzlysatortablette nit 70-90 mg Oxynitrilue enthält, tropft man unter ständigem Rühren in Verlauf einer Stunde eine gesättigte Lösung von 19 g Nickelsulfat # 7 H2O im gleichen Puffer. während des Zutropfens trübt sich die anfange klare Lösung und scheidet gegen Enge Schwerlösliches Nickeloyanid ab. Nah dem Abzentreifugieren eines festen Rückstandes extrahiert man dea Zentrifugat mehrumals mit Chloroform und dampft anschließend dieses im Vakuum bei 50°C ab, anchdem amn den bei der Raoematspaltun entstndenen Benzaldehyd mit Natriumdisulfit abgetrennt bat.8) To a solution of 50 ml (55 g) of racemic madelsäurenitril in 500 ml of alcoholic aoeta powder with a pH of 5.3, the one cat lysator tablet of 70-90 mg Oxynitrilue is added dropwise with constant stirring over the course of one hour a saturated solution of 19 g of nickel sulfate # 7 H2O in the same buffer. while When the solution is added dropwise, the initially clear solution becomes cloudy and separates from tightness that is poorly soluble Nickeloyanide. After a solid residue has been removed, extraction is carried out dea centrifugate several times with chloroform and then evaporated this in a vacuum at 50 ° C, and also with the benzaldehyde formed during the decomposition of the Raoemate Sodium disulfite separated bat.

Das zurüoblasibende leioht gelb gefärbt Öl bestzt eine spezifische Drehung [#]D20 von-23° (0=5, OHOL3). ausbeute: 27 g = 98 %der Theorie. The oil that is left behind, colored yellow, has a specific color Rotation [#] D20 of -23 ° (0 = 5, OHOL3). yield: 27 g = 98% of theory.

9) 133 g (1 Nol) R-(+)- mandelsäurenitril, [#]D20 = +40°, baergastellt nach Beispiel 4 od. 5, werden in einer porzell andachale mit der fünffmachen Gesicht amspgne konzentrierter Salzuäure versetzt. Die Mischung wird auf des Wasserbad bis zur beginnenden Krintallabw scheidung an der Oberfläche eingedampft und anschließend 12 Stunden bei 0°C aufbewahrt. Den Kristeallbrei, verrieben mit etwas Wasser, saugt man mit Hilfe einer Glasfritte ab und wäscht mit wenig eiskaltem Wasser nach. Im Filtrat noch gelöste R-(-)-Mandelsäure läßt sich susäthern und bleibt nach Abdampfen des Äthers in kristalliner Form zurück. Die Ausbeute beträgt 148 g = 97,5 % der Theorie. [#]D20 = -140° (0=2, H2O), 10) 133 g (1 Mol) R-(+)-Mandelsäurenitril. [#]D20 = +40°c, hergestellt nalch Deispiel 4 od. 5, werden in 500 ml trockenem Äther gelöst und unter Eiskühlung langsam in eine Aufschlömmung von 76 a (2 Rol) Lithiumalanat in 1 Liter Äther eingetropft. Als Reak-Tionsgfäß deint ein 2,5 1 Dreihalskolben mit Rührer, Tropftrichter und Rüokflußkühler. ,Die Mischung wird 8-10 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. dann auf 0°C abgekühlt. nachdem man vorsinohtig 250 ml eiskaltes Wasser Zugefügt hat, rührt man, noch 30 Minuten, saugt dann den Rückstand ab und kooht ihn wiederholt mit Benzol aus. die vereinigten Filtrate (Äther + Benzol) scheiden in der Kälte farblose Kristalle aus (70 g) . Die Nutterlauge kann nach dem Trocknen über wasserfreiem Natriumsulfat im Vakuum abgelampft werden und hinterläßt noohamls 20 g farblose, Kristalline Substnaz.9) 133 g (1 mol) R - (+) - almond acid nitrile, [#] D20 = + 40 °, baergastellt According to Example 4 or 5, are in a porcelain roof with the five-faced face Amspgne of concentrated hydrochloric acid added. The mixture is poured up on the water bath evaporated to the beginning of the Krintallabw separation on the surface and then Stored at 0 ° C for 12 hours. The crystal pulp, rubbed with a little water, sucks it is removed with the help of a glass frit and washed with a little ice-cold water. in the R - (-) - mandelic acid still dissolved in the filtrate can be made susether and remains after evaporation of the ether back in crystalline form. The yield is 148 g = 97.5% of the Theory. [#] D20 = -140 ° (0 = 2, H2O), 10) 133 g (1 mole) of R - (+) - mandelonitrile. [#] D20 = + 40 ° C, prepared according to Example 4 or 5, are in 500 ml of dry ether dissolved and slowly converted into a slurry of 76 a (2 rol) lithium alanate while cooling with ice instilled in 1 liter of ether. A 2.5 l three-necked flask is used as the reaction vessel with stirrer, dropping funnel and reflux condenser. , The mixture will last for 8-10 hours Stirred at room temperature. then cooled to 0 ° C. after presinctly 250 ml Ice-cold water has been added, the mixture is stirred for another 30 minutes, then the residue is sucked off off and boil him off repeatedly with benzene. the combined filtrates (ether + benzene) colorless crystals separate in the cold (70 g). The nut liquor can after the drying over anhydrous sodium sulfate are evaporated in vacuo and leaves behind noohamls 20 g colorless, crystalline substances.

Zusbeute: 66 % der Trheorie, [#]D20 = -71° (0=4, OHcl3). Yield: 66% of the theory, [#] D20 = -71 ° (0 = 4, OHcl3).

Claims

Claims 1. A method for producing optically active Cyanohydrins by reacting aldehydes with hydrocyanic acid in the presence of highly active asymmetrizing oxynitrilase, where one has the oxynitrilase in the form of its compound begins with an organic ion exchanger which is insoluble in the reaction mixture according to main patent ............ (patent application P 36 473 IVb / '12o), thereby g e k It should be noted that the reaction can be carried out in a substantially unbuffered manner Solvent carries out.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the solvent used is water.

3. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that a water-based organic solvent is used as the solvent.

4 The method according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e 1 c h n e t that the water-containing organic solvent is a mixture of methanol and water, preferably in a ratio of 1: 1, is used.

5. Process for the preparation of optically active cyanohydrins, in particular according to one of claims 1 to 4, characterized in that one an antipode of a racemic cyanohydrin in the presence of highly active, asymmetric, bound to an organic ion exchanger which is insoluble in the reaction mixture Oxynitrilase splits stereospecifically into hydrocyanic acid and an aldehyde and at least one of the cleavage products is removed from the reaction equilibrium.

6. The method according to claim 5, thereby g e k e n n -z e i c h n e t n that the hydrocyanic acid is removed from equilibrium with the aid of a stream of inert gas will.

7. The method according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the hydrocyanic acid by means of heavy metal ions with complex formation and / or precipitation is removed from balance.

8. The method according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the aldehyde is removed from the equilibrium with the aid of bisulfite.