DE19654485A1 - Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA)Info
- Publication number
- DE19654485A1 DE19654485A1 DE19654485A DE19654485A DE19654485A1 DE 19654485 A1 DE19654485 A1 DE 19654485A1 DE 19654485 A DE19654485 A DE 19654485A DE 19654485 A DE19654485 A DE 19654485A DE 19654485 A1 DE19654485 A1 DE 19654485A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mha
- oligomers
- mol
- dimers
- product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C319/00—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
- C07C319/26—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C319/28—Separation; Purification
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/105—Aliphatic or alicyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C319/00—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
- C07C319/26—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von
lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (=Methionin
-hydroxyanaloges, MHA) in primär freier Form durch
Destillation einer MHA-haltigen Produktlösung und die
Erzeugung von MHA-Produktmischungen mit verbesserten
Lagerstabilitäten aus einem solchen Destillat. Das
Destillat kann sowohl direkt ausgehend von MHA-Rohprodukten
aus einem beliebigen MHA-Herstellungsprozeß, die ggf. noch
Lösungsmittel bzw. Wasser enthalten, als auch ausgehend von
käuflichem MHA-Handelsprodukt erzeugt werden.
MHA ist das Hydroxyanaloge der essentiellen Aminosäure
Methionin in racemischer Form und ist wie diese ein
wichtiger Zusatzstoff in der Tierernährung, insbesondere in
der Geflügelaufzucht aber auch in vielen anderen Bereichen.
Darüber hinaus findet es in der Form seines Calciumsalzes in
neuerer Zeit auch pharmazeutische Anwendung zur Behandlung
der Niereninsuffizienz als Ersatz für die Dialyse-
Behandlung oder zu deren Ergänzung, wie z. B. in DE-OS 25 31 299
angegeben wird.
In der Tierernährung wird MHA meist in Form seiner wäßrigen
Konzentrate eingesetzt, wobei diese neben dem Monomeren
noch einen gewissen Anteil an Oligomeren, hauptsächlich die
di- und trimeren linearen Estersäuren enthalten. Der Gehalt
an diesen Oligomeren hängt von den Herstellungsbedingungen
und auch von der gewählten Konzentration ab. Wegen ihres
geringeren nutritiven Wirkungsgrades im Vergleich zum
monomeren MHA und des ungünstigen Einflusses auf die
Fließeigenschaften infolge der Viskositätserhöhung ist es
jedoch wünschenswert, ihren prozentualen Anteil möglichst
niedrig zu halten. Handelsübliche Formulierungen weisen bei
einer Gesamtkonzentration von 88-90 Gew.-% bis zu 24 Gew.-%,
entsprechend ca. 27 Mol.-%, in der Summe an
Oligomeren auf, entsprechend einem Monomeren/Oligomeren-
Verhältnis von ca. 3 : 1.
Der technisch ausschließlich verwendete Syntheseweg geht
aus von Methylmercaptopropionaldehyd (MMP), der durch HCN-Addi
tion in das entsprechende Cyanhydrin (MMP-CH) überführt
wird, welches dann schwefelsauer katalysiert zur
Hydroxysäure hydrolysiert wird. Ausgehend vom MHA-Hydro
lysat, welches auch noch entsprechende Anteile an
Wasser bzw. Ammoniumhydrogensulfat/-sulfat enthält gibt es
verschiedene Isolierungsverfahren für den Wertstoff MHA,
welche in der DE-OS 195 24 054 bzw. in der DE-PS 44 28 608
zusammenfassend beschrieben werden.
Diese Verfahren beinhalten entweder eine Lösungsmittel
extraktion oder auch Fällungsschritte oder eine Kombination
aus beiden zur MHA-Abtrennung vom mitentstandenen Salz. In
jedem dieser Prozesse werden entsprechende MHA-haltige
Lösungen durch Eindampfen aufkonzentriert. Dabei muß die
Entstehung eines Anteils von bis zu 27 Mol.-% MHA-Dimeren- und
-Oligomeren in Kauf genommen werden.
Lediglich durch die in DE-OS 195 24 054 beschriebene
schonende Methode der Eindampfung einer organischen MHA-Ex
traktionslösung gelingt es die unerwünschten Oligomeren-
Anteile vergleichsweise gering zu halten bzw. ein nahezu
wasserfreies MHA-Hochkonzentrat mit primär geringem
Oligomerenanteil von unter 10 Mol.-% herzustellen. Dieser
erhöht sich jedoch nach mehrmonatiger Lagerung auf bis zu
über 50 Mol.-%.
Eine Verringerung der Oligomeren-Gehalte im Gleichgewicht
auf max. 20 Mol.-% gelingt dort durch Verdünnen mit Wasser
und zusätzlichem Zumischen von Methionin bzw. Ammoniak,
welcher einen entsprechenden Anteil des MHA's in das MHA-Am
moniumsalz überführt. Eine weitere Verringerung des noch
vorhandenen Anteils an nutritiv weniger wirksamen
Oligomeren in einem technischen MHA-Produkt bleibt somit
immer noch wünschenswert.
Ferner zeigen die nach DE-OS 195 24 054 herstellbaren
Produkte wie auch die bisher verfügbaren Handelsprodukte
eine intensiv braune Farbe mit Iodfarbzahlen (IFZ) von 24
bis über 300, die auf den Oligomerenanteil bzw. auch auf
nicht näher bekannte Verunreinigungen zurückzuführen ist.
Ein farbloses Produkt konnte technisch bisher noch nicht
hergestellt werden, obwohl dies im Sinne einer beständigen
Qualitätsverbesserung des Produkts als wünschenswert
bezeichnet werden muß.
Gegen die als Reinigungsverfahren an sich naheliegende
Destillation der Rohware spricht der hohe Siedepunkt des
MHA von ca. 170°C bei 3 hPa und seine ausgesprochene
Neigung zur autokatalytischen Oligomerenbildung.
Versuche in einer Vakuum-Destillationsapparatur führten
erwartungsgemäß aufgrund der Bildung von MHA-Oligomer- und
Polymerprodukten zu der geringen Ausbeute von ca. 0,2%
der Theorie an destilliertem MHA.
Der Hauptanteil blieb als dunkelbraunes und zähes Material
im Destillationssumpf zurück (siehe auch Vergleichs
beispiel 3).
Angesichts des dokumentierten Stands der Technik ist es
Aufgabe der Erfindung, ein großtechnisch durchführbares
Verfahren zur Herstellung von 2-Hydroxy-4-methyl
thiobuttersäure (MHA) zur Verfügung zu stellen, das zu
einer Verringerung des Dimeren- und Oligomerenanteils und
einer Verbesserung von Farbe und Lagerstabilität führt.
Charakterisiert man die 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure
(MHA), die diese verbesserten Eigenschaften besitzt, durch
die generelle Eigenschaft lagerstabil, erhält man ein
solches Produkt durch Einsatz eines Verfahrens, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man ein hochkonzentriertes
flüssiges MHA mit einem Gehalt < 95 Gew.-% an monomeren und
oligomeren Bestandteilen des MHA unter vermindertem Druck
bei einer Temperatur, bei der monomeres MHA in den
gasförmigen Zustand übergeht, während einer Zeitspanne
destilliert, die so kurz ist, daß die Bildung von
wesentlichen Nebenproduktanteilen vermieden wird.
Für dieses Verfahren haben sich im Rahmen der Erfindung
insbesondere Kurzwegverdampfer als geeignet erwiesen.
Hochkonzentrierte MHA-Lösungen dieser Zusammensetzung
erhält man beispielsweise gemäß dem in der DE-OS 195 24 054
beschriebenen Verfahren.
Das so oder möglicherweise auch auf anderem Wege erzeugte,
hochkonzentrierte MHA wird dann bevorzugt bei einem Druck
zwischen 1×10⁻3 und 5×104 Pa destilliert, insbesondere
in einem Temperaturbereich zwischen 40 und 200°C.
Vorteilhafterweise beläuft sich die mittlere Verweilzeit
des MHA in der Destillation auf Zeiten zwischen 1 und 1×104s.
Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zu entnehmen.
Das am Kondensator erhaltene destillierte MHA ist nahezu
farblos, bei Raumtemperatur teilkristallin und zeigt sich
überraschenderweise als völlig frei von Dimeren und höheren
Oligomeren. Das dunkelbraune Sumpfprodukt weist kaum noch
monomeres MHA auf.
Es besteht in der Hauptsache aus Dimeren und Oligomeren,
deren Gesamtmenge im Laufe der Destillation nur
unwesentlich zunimmt. Die nach dem Stand der Technik zu
erwartende Produktschädigung während der Destillation tritt
erfindungsgemäß somit nicht ein.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß auch handelsübliche MHA-Lösun
gen erfindungsgemäß destilliert werden können.
Wasserhaltige Lösungen mit einem 88-90 Gew.-% MHA-Gehalt
werden vorteilhaft in einer zweistufigen Destillations
apparatur z. B. bestehend aus einem Dünnschichtverdampfer
und einem Kurzwegverdampfer, wie in Fig. 2 gezeigt,
destilliert. Dabei trennt man in der ersten Stufe, im
wesentlichen das Wasser ab.
Das im Sumpfablauf des ersten Verdampfers gewonnene
hochkonzentrierte MHA kann dann wie oben beschrieben,
destilliert werden, so daß im wesentlichen nur der bereits
vorhandene Dimeren- und Oligomeren-Anteil als Sumpfprodukt
zurückbleibt. Der vorhandene MHA-Monomeren-Anteil wird
dagegen als oligomerenfreies Destillat von sehr heller
Farbe abgetrennt.
Die gefundenen Iodfarbzahlen (IFZ) der Destillate liegen
mit 4 bis 5 extrem günstiger als die in den undestillierten
Handelsprodukten gemessenen Iodfarbzahlen von bis zu 315.
Neben den hervorragenden Farbeigenschaften und der
Abwesenheit der unerwünschten Dimeren- und Oligomeren-
Anteile im Primärprodukt, weisen überraschenderweise das
erfindungsgemäß hergestellte MHA und die daraus erzeugten
MHA-Mischprodukte eine deutlich bessere Lagerstabilität i.
Vgl. zu den entsprechenden in der DE-OS 195 24 054
beschriebenen Produkten auf.
Dies ist daran zu erkennen, daß ein erfindungsgemäß
destilliertes MHA-Hochkonzentrat nach ca. 120 Tagen
Lagerung mit 40 Mol.-% DIM+OLI einen deutlich niedrigeren
Gleichgewichtsanteil aufweist (Fig. 3) als ein analog
gelagertes undestilliertes MHA-Hochkonzentrat gemäß DE-OS 195 24 054
mit einem Gleichgewichtsanteil von ca. 53 Mol.-%
DIM+OLI. Die Einstellung des Gleichgewichts findet bei dem
erfindungsgemäß destillierten MHA verlangsamt statt. Dadurch
wird die Verfügungsspanne eines Produktes mit hohem
Monomeranteil in günstiger Weise verlängert.
Ein ähnlich günstiger Effekt auf die Gleichgewichtslage
konnte überraschenderweise auch bei einem
Verdünnungsprodukt aus destilliertem MHA und Wasser
festgestellt werden. Das auf die handelsübliche
Konzentration von 88 Gew.-% verdünnte destillierte MHA wies
nach ca. 90 Tagen Lagerung einen Oligomerenanteil im
Gleichgewicht von nur 20 Mol.-% DIM+OLI auf (Fig. 4) im
Vergleich zum Handelsprodukt mit 26 Mol.-% DIM+OLI, gemäß
DE-OS 195 24 054.
Eine erstaunlicherweise noch größere Verringerung des
Oligomerengehaltes kann bei Herstellung eines
Mischungsproduktes aus MHA und Met (Methionin) ausgehend
von hier hergestelltem destilliertem MHA beobachtet werden.
Eine so erzeugte Lösung, bestehend aus MHA 78%+Met 10% in
Wasser, zeigt mit nur 13 Mol.-% DIM+OLI im Gleichgewicht
nach über 90 Tagen Lagerung (vgl. Fig. 5) einen im
Vergleich zu handelsüblichem MHA 88 und i.Vgl. zum nach
DE-OS 195 24 054 hergestelltem MHA 78+10 Met mit 20 Mol.-%
DIM+OLI einen nochmals deutlich niedrigeren Oligomeren-
Anteil.
Die MHANH4-Salz enthaltenden Mischungen MHA 78+10 MHANH4
bzw. MHA 69+19 MHANH4 (vgl. Fig. 6 bzw. 7) zeigen mit
nur 12 bzw. 11 Mol.-% DIM+OLI nach 30 Tagen Lagerung bei
40°C noch niedrigere Werte im Gleichgewicht und eine
deutliche Verbesserung gegenüber der MHA 78+10 MHANH4
Mischung mit 20 Mol.-% aus undestilliertem MHA-Hoch
konzentrat, gemäß DE-OS 195 24 054.
Darüber hinaus werden in MHA 88 sowie in MHA/Met- bzw.
MHA/MHANH4-Lösungen mit 88 Gew.-% Wirkstoffgehalt
Iodfarbzahlen von nur 2,5 bis 4 gefunden, die weitaus
günstiger liegen als in der bisher verfügbaren Ware.
Alle hier genannten Produkte bleiben auch nach über 230
Tagen Lagerung klare Flüssigkeiten mit nahezu unveränderten
Farbwerten.
Die Viskositätseigenschaften von MHA-Formulierungen werden
durch die vorhergehende Destillationsstufe in aller Regel
günstig beeinflußt (vgl. Fig. 8-11). So wurde bei MHA 88
aus destilliertem MHA mit 50 mm2/s bei 25°C ein deutlich
unterhalb des Viskositätsbereiches der verfügbaren
Handelsprodukte von 61 bis 122 mm2/s liegender
Viskositätswert gefunden (Fig. 9). MHA/Met- sowie
MHA/MHANH4-Mischungen liegen im gleichen
Viskositätsbereich, bei sonst verbesserten Eigenschaften
(Fig. 10 bzw. 11). Abgelagertes MHA-Destillat weist mit
402 mm2/s (Fig. 8) einen Viskositätswert unterhalb von
abgelagertem undestilliertem MHA-Hochkonzentrat von 517 mm2/s
gemäß DE-OS 195 24 054 auf.
Der niedrigere Oligomerenanteil von abgelagerten
destillierten MHA-Qualitäten stellt einen außerordentlichen
Vorteil dar, weil er zum einen die Viskosität weiter
herabsetzt und damit die Handhabungseigenschaften wie die
Pumpbarkeit und Transportierbarkeit weiter verbessert.
Noch bedeutsamer aber ist die deutliche Verbesserung der
biologischen Wertigkeit durch den im Gleichgewicht
signifikant höheren Anteil an monomeren MHA in MHA 88 bzw.
in MHA/MHANH4-Mischungen sowie an monomerem MHA+Methionin
in MHA 78+10 Met i.Vgl. zu den bisher verfügbaren
Produkten. Der Oligomerenanteil kann bei direkter
Weiterverwendung des Produktes innerhalb von nur wenigen
Tagen nach der Herstellung sogar deutlich unter 10 Mol.-%
gehalten werden, was eine weitere Steigerung der
biologischen Wertigkeit nach sich zieht.
Weitere Vorteile sind die höhere Reinheit und die deutlich
hellerer Farbe, welche zu einer höheren Produktakzeptanz
von Seiten der Hersteller qualitativ hochwertiger
Futtermittel führen.
Darüber hinaus eignet sich das erfindungsgemäß destillierte
MHA-Hochkonzentrat in hervorragender Weise für die
Herstellung von D,L-MHA-Pharmaware bzw. entsprechender
pharmazeutischer Formulierungen wie dem eingangs erwähnten
MHA-Calciumsalz zur Behandlung von Niereninsuffizienz. Hier
kann die bisher übliche Reinigung die mehrere Stufen wie
Oligomerenspaltung, Extraktion und Reinigung des erzeugten
Calciumsalzes per aufwendiger Kristallisation umfaßte
entfallen. Eine einfache Neutralisation des erfindungs
gemäßen MHA-Destillates mit einer geeigneten Calciumbase
wie z. B. Calciumhydroxid und die nachfolgende Trocknung
reicht hier bereits aus, um die geforderte Produktqualität
zu erzielen.
Durch die erfindungsgemäße Destillation in Verbindung mit
der kurzen Verweilzeit, wie z. B. in einem Kurzweg
verdampfer, ist es gelungen, ein hochreines MHA zur
Verfügung zu stellen und gleichzeitig damit verbesserte
MHA-Produktqualitäten, die sich durch höhere Reinheit und
größere Lagerstabilität sowie höhere biologische Wertigkeit
bei Verwendung als Futtermitteladditiv auszeichnen.
Besonders vorteilhaft ist die Kombination der
erfindungsgemäßen Destillation mit einem Verfahren zur
Herstellung von MHA, wie es in DE-OS 195 24 054 beschrieben
worden ist. Dabei werden, wie in Fig. 12 gezeigt,
ausgehend von 3-Methylmercaptopropionaldehyd (MMP) und
Blausäure (HCN) die lagerstabilen MHA-Formulierungen in
einem entsprechenden Gesamtverfahren direkt erzeugt.
Darüber hinaus kann die hier gefundene Hochreinigungsmethode
aber auch auf die zur Zeit käuflichen 88-90 proz. MHA-Lösun
gen und prinzipiell auch auf jede andere MHA-haltige
Lösung angewendet werden, um daraus die entsprechenden
verbesserten MHA-Qualitäten zu erzeugen.
Die bei der Destillation anfallenden Sumpfprodukte, die
überwiegend aus den unerwünschten MHA-Dimeren und
-Oligomeren bestehen, müssen erfindungsgemäß nicht verworfen
werden. Vielmehr besteht die Möglichkeit, diese MHA-Dimeren
und -Oligomeren durch einfaches Verdünnen mit Wasser auf
eine geeignete Konzentration von 10 bis 90 Gew.-% und ggf.
unter Zusatz geeigneter Mengen an Säure insbesondere an
Schwefelsäure durch einfaches Erhitzen auf eine Temperatur
von 50 bis 140°C hydrolytisch in das MHA-Monomere zu
überführen und dieses dann erneut destillativ zu reinigen.
Besonders elegant läßt sich eine solche MHA-Regenerierung
und Recyclierung innerhalb eines entsprechenden
Kreisprozesses realisieren, bei dem das Sumpfprodukt der
Destillation kontinuierlich einer entsprechenden
Esterhydrolysestufe zugeführt und anschließend das MHA-mono
merenreiche Esterhydrolysat in die Destillationsstufe
zurückgeführt wird. Auch hier ist wieder die Kombination
mit einem MHA-Prozeß wie in DE-OS 195 24 054 beschrieben
besonders vorteilhaft, da das Sumpfprodukt in die ohnehin
durchzuführende Stufe der schwefelsauren Hydrolyse von MHA-Amid
zurückgeführt werden kann (vgl. Weg a) in Fig. 12).
Der in der Regel nicht mehr als 25 Mol.-% umfassende
zusätzlich zu hydrolysierende MHA-Esteranteil kann, wie die
Versuche 1 und 2 aus Beispiel 7 in eindeutiger Weise
zeigen, problemlos innerhalb dieser Stufe auf den üblichen
Dimeren- und Oligomeren Anteil von ca. 5 bis 15 Mol.-%
gesenkt werden. Dabei ist es sowohl möglich, den
Destillationssumpf vor Beginn der Hydrolysestufe als auch
zu irgend einem beliebigen späteren Zeitpunkt während der
Reaktion dem bis dahin gebildeten MHA-Hydrolysat zuzugeben.
Die Amidhydrolysestufe wird dabei nur unwesentlich belastet
und eine zusätzlich Hydrolysestufe kann eingespart werden.
Der Anteil an regeneriertem MHA aus dem Destillationssumpf
wird zusammen mit dem Produktstrom über Extraktion und
Eindampfung wieder der Destillationsstufe zugeführt.
Ebensogut ist es aber auch möglich, die dimeren und
oligomeren MHA-Estersäuren in einem zusätzlichen Schritt zu
hydrolysieren (vgl. Weg b) in Fig. 12). Zur Beschleunigung
der auch autokatalytisch durchführbaren Reaktion ist es
hier besonders vorteilhaft, geringe Mengen an Säure
insbesondere an Mineralsäuren wie HCl oder H3PO4 bevorzugt
aber von H2SO4 zuzusetzen, wie Beispiel 7 Versuch 3
deutlich macht. Auch die Verwendung von sauren
Ionenaustauschern ist hierbei möglich wie Versuch 4 aus
Beispiel 7 zeigt, wobei hier der Vorteil besteht daß keine
zusätzliche Säure in die Destillationsstufe eingeschleppt
wird. Die letztgenannte Variante ist hauptsächlich dann
anzuwenden, wenn von käuflichem MHA-Handelsprodukt
ausgegangen werden soll.
Die MHA-Destillation und die Zurückgewinnung von monomerem
MHA aus dem MHA-Sumpfprodukt kann somit auch Bestandteil
des in Fig. 12 gezeigten MHA-Gesamtverfahrens zur
Herstellung hochreiner und lagerstabiler MHA-Formulierungen
sein.
Sowohl ein MHA-Destillationsverfahren mit MHA-Sumpfprodukt-
Regenerierung als auch das vorgenannte Gesamtverfahren
arbeiten praktisch ohne MHA-Verluste, und das, obwohl ein
hochgereinigtes monomeres MHA als Endprodukt erzeugt wird.
Dies stellt insbesondere unter ökonomischen als auch unter
modernen ökologischen Gesichtspunkten einen besonderen
Vorteil dar.
Folgende präparative Beispiele verdeutlichen den
Gegenstand der Erfindung weiter:
Die Gehalte an MHA-Monomerem bzw. Methionin wurden in den
Prozeßlösungen quantitativ per HPLC durch Vergleich mit
einem externen Standard (Reinsubstanz) bestimmt. Dabei kann
analytisch nicht zwischen dem Monomeren als freier Säure
und dem ggf. auch als MHA-NH4-Salz vorliegenden Monomeren-
Anteil unterschieden werden. Der MHA-NH4-Anteil wird in
diesem Fall aus dem NH4-Gehalt berechnet.
Der Gehalt an MHA-Gesamt (MHAges) = MHA-Monomeres+MHA-(Di
mere+Oligomere)+Methionin (ggf.)+MHA-NH4 (ggf.)
wurde durch titrimetrische Bestimmung der Thioether-
Funktion mit KBr/KBrO3-Maßlösung und als Summe der
entsprechenden MHA-Monomeräquivalente in [Gew.-%] bzw. [g]
bzw. [mol] bzw. [Mol.-%] ausgedrückt.
Der Gehalt an MHA-Dimeren+MHA-Oligomeren (DIM+OLI)
wurde durch Berechnung der Differenz aus MHA-Gesamt und
MHA-Monomer (+ggf. Methionin) ermittelt und als Summe der
entsprechenden MHA-Monomeräquivalente in [Gew.-%] bzw. [g]
bzw. [mol] bzw. [Mol.-%] ausgedrückt.
Der Wassergehalt wurde per Titration nach Karl-Fischer, der
Sulfat- bzw. Ammonium-Gehalt per Ionenchromatographie nach
Standard-Verfahren bestimmt.
Die Iodfarbzahl (IFZ) wurde gemäß DIN 6162 bestimmt.
In Fig. 1 ist der schematische Aufbau der für Beisp. 1
verwendeten Apparatur gezeigt. Diese besteht aus folgender
Anordnung:
001 techn. Metall-Kurzwegverdampfer mit 0,35 m2
Austauschfläche, beheiztem Doppelmantel und
temperierter Kondensationsfläche
002 Kühlfalle
003 techn. System zur Hochvakuumerzeugung
004 Auffangbehälter für Destillationsprodukt
005 Auffangbehälter für Sumpfprodukt.
002 Kühlfalle
003 techn. System zur Hochvakuumerzeugung
004 Auffangbehälter für Destillationsprodukt
005 Auffangbehälter für Sumpfprodukt.
Aus einem Eindampfungssystem zur Gewinnung von MHA-Hochkon
zentrat aus einer MIBK-MHA-Extraktlösung (analog DE-OS 195 24 054)
wurden 8,9 kg/h MHA-Hochkonzentrat in den
Kurzwegverdampfer 001 eingespeist. Es wurden 7,4 kg/h MHA-Destil
lat im Auffangbehälter 004 und 1,4 kg/h Sumpf-Produkt
im Auffangbehälter 005 erhalten. Die Versuchsparameter sind
in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Einspeisung in Kurzwegverdampfer 001:
Zuflußrate MHA-Hochkonzentrat: 8,9 kg/h.
Einspeisung in Kurzwegverdampfer 001:
Zuflußrate MHA-Hochkonzentrat: 8,9 kg/h.
Zusammensetzung des MHA-Hochkonzentrats
Eindampfung (001):
Druck: 0,1 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: 60°C
im Heizmantel: 125°C
im Kondensator: 45°C
im Sumpfablauf: 108°C
im Zuflußstrom: 60°C
im Heizmantel: 125°C
im Kondensator: 45°C
im Sumpfablauf: 108°C
Produktmengen:
< 0,1 kg/h in Kühlfalle 002
1,4 kg/h im Sumpfablauf mit 99,8 Gew.-% MHAges
7,4 kg/h MHA-Destillat in Auffangbehälter 004 mit folgender Zusammensetzung:
< 0,1 kg/h in Kühlfalle 002
1,4 kg/h im Sumpfablauf mit 99,8 Gew.-% MHAges
7,4 kg/h MHA-Destillat in Auffangbehälter 004 mit folgender Zusammensetzung:
In Fig. 2 ist der schematische Aufbau der für Beisp. 2
verwendeten Apparatur gezeigt. Diese besteht aus folgender
Anordnung:
001 Glas-Dünnschicht-Verdampfer (Sambay) mit 0,06 m2
Austauschfläche
002 wassergekühlter Glaskühler
003 Auffangbehälter für Kondensat
004 Vakuumpumpe
005 Glas-Kurzwegverdampfer mit 0,05 m2 Austauschfläche
006 Kühlfalle
007 Hochvakuumpumpe
008 Auffangbehälter für destilliertes Produkt
009 Auffangbehälter für Sumpfprodukt.
002 wassergekühlter Glaskühler
003 Auffangbehälter für Kondensat
004 Vakuumpumpe
005 Glas-Kurzwegverdampfer mit 0,05 m2 Austauschfläche
006 Kühlfalle
007 Hochvakuumpumpe
008 Auffangbehälter für destilliertes Produkt
009 Auffangbehälter für Sumpfprodukt.
In den Dünnschichtverdampfer 001 wurde MHA 88 Handelsware
(Alimet™ bzw. Rhodimet AT88™ kontinuierlich eingespeist.
Das bei der Verdampfung erhaltene Wasser wurde im Auffang
behälter 003 gesammelt. Das Sumpfablaufprodukt wurde dem
Kurzwegverdampfer 005 kontinuierlich zugeführt. Das MHA-Destil
lat wurde im Auffangbehälter 008 und das MHA-Dimeren
und -Oligomeren enthaltende Sumpfprodukt im Auffangbehälter
009 gesammelt.
Einspeisung in Dünnschichtverdampfer
001
:
Zuflußrate Alimet™ (NOVUS): 0,196 kg/h.
Zusammensetzung
Eindampfung (001):
Druck: 24 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: 29°C
im Heizmantel: 140°C
Brüden: 50°C
im Zuflußstrom: 29°C
im Heizmantel: 140°C
Brüden: 50°C
Eindampfung (005):
Druck: 0,2 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: ∼120°C
im Heizmantel: 155°C
im Kondensator: 40°C
im Zuflußstrom: ∼120°C
im Heizmantel: 155°C
im Kondensator: 40°C
Produktmengen:
0,035 kg/h Kondensat im Auffangbehälter 003
0 kg/h Kondensat in Kühlfalle 006
0,113 kg/h MHA-Destillat im Auffangbehälter 008 mit folgender Zusammensetzung:
0,035 kg/h Kondensat im Auffangbehälter 003
0 kg/h Kondensat in Kühlfalle 006
0,113 kg/h MHA-Destillat im Auffangbehälter 008 mit folgender Zusammensetzung:
0,038 kg/h Sumpfprodukt im Auffangbehälter 009 mit
folgender Zusammensetzung:
Einspeisung in Dünnschichtverdampfer
001
:
Zuflußrate Alimet™ (NOVUS): 0,24 kg/h.
Zuflußrate Alimet™ (NOVUS): 0,24 kg/h.
Zusammensetzung:
Eindampfung (001):
Druck: 24 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: 26°C
im Heizmantel: 140°C
Brüden: 47°C
im Zuflußstrom: 26°C
im Heizmantel: 140°C
Brüden: 47°C
Eindampfung (005):
Druck: 0,2 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: ∼120°C
im Heizmantel: 155°C
im Kondensator: 40°C
im Zuflußstrom: ∼120°C
im Heizmantel: 155°C
im Kondensator: 40°C
Produktmengen:
0,042 kg/h Kondensat im Auffangbehälter 003
0 kg/h Kondensat in Kühlfalle 006
0,129 kg/h MHA-Destillat im Auffangbehälter 008 mit folgender Zusammensetzung:
0,042 kg/h Kondensat im Auffangbehälter 003
0 kg/h Kondensat in Kühlfalle 006
0,129 kg/h MHA-Destillat im Auffangbehälter 008 mit folgender Zusammensetzung:
0,050 kg/h Sumpfprodukt im Auffangbehälter 009 mit
folgender Zusammensetzung:
Einspeisung in Dünnschichtverdampfer
001
:
Zuflußrate Rhodimet AT88™ (Rhone Poulenc): 0,123 kg/h.
Zuflußrate Rhodimet AT88™ (Rhone Poulenc): 0,123 kg/h.
Zusammensetzung:
Eindampfung (001):
Druck: 24 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: 28°C
im Heizmantel: 140°C
Brüden: 44°C
im Zuflußstrom: 28°C
im Heizmantel: 140°C
Brüden: 44°C
Eindampfung (005):
Druck: 0,4 hPa
Temperaturen:
im Zuflußstrom: ∼120°C
im Heizmantel: 155°C
im Kondensator: 40°C
im Zuflußstrom: ∼120°C
im Heizmantel: 155°C
im Kondensator: 40°C
Produktmengen:
0,013 kg/h Kondensat im Auffangbehälter 003
0 kg/h Kondensat in Kühlfalle 006
0,057 kg/h MHA-Destillat im Auffangbehälter 008 mit folgender Zusammensetzung:
0,013 kg/h Kondensat im Auffangbehälter 003
0 kg/h Kondensat in Kühlfalle 006
0,057 kg/h MHA-Destillat im Auffangbehälter 008 mit folgender Zusammensetzung:
0,035 kg/h Sumpfprodukt im Auffangbehälter 009 mit
folgender Zusammensetzung:
Ausbeute MHA-Destillat: 0,2% d.Th.Es wurden 800 g MHA-Hydrolysat (37,4 Gew.-% MHAgesamt, mit
10,7 Mol.-% DIM+OLI), hergestellt analog DE-OS 195 24 054
Beispiel 3, im Scheidetrichter mit 480 g
Methylisobutylketon (MIBK) extrahiert und die
Extraktionslösung mit 50 g Wasser gewaschen. Die
Extraktionslösung wurde an einem Rotationsverdampfer im
Wasserstrahlvakuum eingedampft. Der ölige Eindampfrückstand
bestehend aus 91,2 Gew.-% MHAgesamt mit 81,9 Mol.-% MHA-Mono
meren und 18,1 Mol.-% MHA-DIM+OLI wurde über eine
Destillationsbrücke im Ölpumpenvakuum fraktioniert
destilliert:
Druck: 0,2 hPa
Temperaturen:
im Sumpf: 150°C
Brüden: ca. 55°C
Kondensator: 40°C Erhalten wurden nach 2 Stunden:
0,5 g MHA-Destillat im Vorlagekolben mit folgender Zusammensetzung:
im Sumpf: 150°C
Brüden: ca. 55°C
Kondensator: 40°C Erhalten wurden nach 2 Stunden:
0,5 g MHA-Destillat im Vorlagekolben mit folgender Zusammensetzung:
246 g Sumpfprodukt im Destillationskolben mit folgender
Zusammensetzung:
MHA-Destillat mit einem Gehalt von 99,9 Gew.-% MHAgesamt
wurde analog Beispiel 1 hergestellt.
In einem Becherglas mit Magnetrührer wurden 88,0 g (0,59 mol)
frisches MHA-Destillat aus Beispiel 1 unter Rühren mit
12,0 g Wasser auf eine MHAgesamt-Konzentration von 88,0 Gew.-%
verdünnt.
In einem Becherglas mit Magnetrührer wurden 78,0 g (0,52 mol)
MHA-Destillat, das gemäß Beispiel 1 frisch hergestellt
worden war, unter Rühren mit 10,0 g (0,067 mol) < 99 proz.
D,L-Methionin und 12,0 g Wasser versetzt und dabei eine
homogene Lösung erzeugt mit folgender Zusammensetzung:
88,0 Gew.-% MHAgesamt = 78,0 Gew.-% MHA-Monomeres +
10,0 Gew.-% Methionin
12,0 Gew.-% Wasser.
12,0 Gew.-% Wasser.
MHA-Destillat mit einem Gehalt von 100 Gew.-% MHAgesamt wurde
analog Beispiel 2, Versuch 1 hergestellt.
In einem Becherglas mit Magnetrührer wurden 44,0 g (0,29 mol)
100 proz. MHA-Destillat, das gemäß Beispiel 2, Versuch
1 frisch hergestellt worden war mit 6,0 g Wasser auf eine
Konzentration von 88,0 Gew.-% MHAgesamt verdünnt: IFZ 4.
In einem Becherglas mit Magnetrührer wurden 39,0 g (0,26 mol)
100 proz. MHA-Destillat, das gemäß Beispiel 2, Versuch
1 frisch hergestellt worden war, unter Rühren mit 5,0 g
(0,034 mol) < 99 proz. D,L-Methionin und 6,0 g Wasser
versetzt und dabei eine homogene Lösung erzeugt mit
folgender Zusammensetzung:
88,0 Gew.-% MHAgesamt = 78,0 Gew.-% MHA-Monomeres +
10,0 Gew.-% Methionin
12,0 Gew.-% Wasser
IFZ 2,5
12,0 Gew.-% Wasser
IFZ 2,5
In einem Becherglas mit Magnetrührer wurden 60,0 g (0,40 mol)
MHA-Destillat, das gemäß Beispiel 2, Versuch 1 frisch
hergestellt worden war, unter Rühren mit 2,26 g (0,040 mol)
30,5 proz. Ammoniaklösung und 6,71 g Wasser versetzt und
dabei eine homogene Lösung erzeugt mit folgender
analytischer Zusammensetzung:
In einem Becherglas mit Magnetrührer wurden 60,0 g (0,40 mol)
MHA-Destillat, das gemäß Beispiel 2, Versuch 1 frisch
hergestellt worden war, unter Rühren mit 4,58 g (0,082 mol)
30,5 proz. Ammoniaklösung und 5,19 g Wasser versetzt und
dabei eine homogene Lösung erzeugt mit folgender
Zusammensetzung:
MHA-Destillat mit einem Gehalt von 100 Gew.-% MHAgesamt wurde
analog Beispiel 2, Versuch 3 hergestellt.
Die unter Fig. 3 bis 7 genannten Produkte wurden jeweils
in einem geschlossenen Glasgefäß ohne Rühren bei den dort
angegebenen Temperaturen über einen Zeitraum von bis über
230 Tagen gelagert. In regelmäßigen Abständen wurden Proben
entnommen und der Gehalt an MHA-Gesamt, MHA-Monomeren, MHA-(Di
meren+Oligomeren) sowie ggf. Met bestimmt (vgl. o.a.
Methoden).
MHA-Destillat, das nach Beispiel 4, Versuch 1 hergestellt
worden war, weist nach ca. 120 Tagen Lagerung bei 25°C
ein eingestelltes Gleichgewicht auf von
60 Mol.-% MHA-Monomeren (1),
40 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
40 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
MHA 88, das nach Beispiel 4, Versuch 2 hergestellt worden
war, weist nach ca. 90 Tagen Lagerung bei 25°C ein
eingestelltes Gleichgewicht auf von
80 Mol.-% MHA-Monomeren (1),
20 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
20 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
Dieses Verhältnis liegt deutlich unterhalb dem von
handelsüblicher Ware.
MHA 78+10 Met, das nach Beispiel 4, Versuch 3 hergestellt
worden war, weist nach ca. 90 Tagen Lagerung bei
25°C ein eingestelltes Gleichgewicht auf von
87 Mol.-% MHA-Monomeren+Met (1),
13 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
13 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
MHA 78+10 MHANH4, das nach Beispiel 4, Versuch 7
hergestellt worden war, weist nach ca. 6 Tagen Lagerung bei
40°C ein eingestelltes Gleichgewicht auf von
88 Mol.-% MHA-Monomeren (1),
12 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
12 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
MHA 69+19 MNANH4, das nach Beispiel 4, Versuch 8
hergestellt worden war, weist nach ca. 6 Tagen Lagerung bei
40°C ein eingestelltes Gleichgewicht auf von
89 Mol.-% MHA-Monomeren (1),
11 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
11 Mol.-% MHA-(Dimeren+Oligomeren) (2).
Der Vergleich der Fig. 3 bis 7 zeigt eine Abnahme der
Gleichgewichtsanteile an unerwünschten DIM+OLI-Anteilen in
den MHA-Formulierungen in der Reihenfolge MHA-Destillat,
MHA 88, MHA 78+10 Met, MHA 78+10 MHANH4, MHA 69+19
MHANH4. Alle hier genannten MHA-Formulierungen weisen
günstigere (Dimeren+Oligomeren)-Anteile auf als die
entsprechenden Formulierungen aus DE-OS 195 24 054. Alle 88-
proz. Formulierungen weisen weitaus günstigere (Dimeren+Oli
gomeren)-Anteile auf als MHA 88-Handelsware.
Es wurden, wie in Fig. 8 bis Fig. 11 zu sehen ist, die
kinematische Viskositäten mit einem Viskosimeter des Typs
Cannon Fenske opaque nach der Methode ISO 3105-1976 in
Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt für folgende MHA-Quali
täten:
MHA-Destillat, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 1 und Lagerung bei 25°C für < 230 Tage gemäß Beispiel 5, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 1 in Fig. 8,
Viskosität (25°C): 402 mm2/s
MHA-Destillat, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 4, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 2 in Fig. 8,
Viskosität (25°C): 555 mm2/s
MHA-Destillat, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 9, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 3 in Fig. 8,
Viskosität (25°C): 717 mm2/s
MHA 88, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 5, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 4 in Fig. 9,
Viskosität (25°C): 50 mm2/s
MHA 88, Handelsware Alimet™ (NOVUS), entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 5 in Fig. 9,
Viskosität (25°C): 61 mm2/s
MHA 88, Handelsware Rhodimet AT 88™ (Rhone Poulenc), entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 6 in Fig. 9,
Viskosität (25°C): 122 mm2/s
MHA 78+10 MHANH4, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 7, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 7 in Fig. 10,
Viskosität (25°C): 74 mm2/s
MHA 78+10 MHANH4, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 7, und Lagerung bei 40°C für 30 Tage gem. Beispiel 5 entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 8 in Fig. 10
Viskosität (25°C): 79 mm2/s
MHA 69+19 MHANH4, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 8, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 9 in Fig. 10,
Viskosität (25°C): 96 mm2/s
MHA 69+19 MNANH4, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 8, und Lagerung bei 40°C für 30 Tage gem. Beispiel 5 entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 10 in Fig. 10,
Viskosität (25°C): 100 mm2/s
MHA 78+10 Met, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 3 und Lagerung bei 25°C für < 230 Tage gemäß Beispiel 5, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 11 in Fig. 11,
Viskosität (25°C): 113 mm2/s
MHA 78+10 Met, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 6, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 12 in Fig. 11,
Viskosität (25°C): 122 mm2/s.
MHA-Destillat, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 1 und Lagerung bei 25°C für < 230 Tage gemäß Beispiel 5, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 1 in Fig. 8,
Viskosität (25°C): 402 mm2/s
MHA-Destillat, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 4, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 2 in Fig. 8,
Viskosität (25°C): 555 mm2/s
MHA-Destillat, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 9, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 3 in Fig. 8,
Viskosität (25°C): 717 mm2/s
MHA 88, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 5, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 4 in Fig. 9,
Viskosität (25°C): 50 mm2/s
MHA 88, Handelsware Alimet™ (NOVUS), entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 5 in Fig. 9,
Viskosität (25°C): 61 mm2/s
MHA 88, Handelsware Rhodimet AT 88™ (Rhone Poulenc), entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 6 in Fig. 9,
Viskosität (25°C): 122 mm2/s
MHA 78+10 MHANH4, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 7, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 7 in Fig. 10,
Viskosität (25°C): 74 mm2/s
MHA 78+10 MHANH4, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 7, und Lagerung bei 40°C für 30 Tage gem. Beispiel 5 entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 8 in Fig. 10
Viskosität (25°C): 79 mm2/s
MHA 69+19 MHANH4, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 8, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 9 in Fig. 10,
Viskosität (25°C): 96 mm2/s
MHA 69+19 MNANH4, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 8, und Lagerung bei 40°C für 30 Tage gem. Beispiel 5 entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 10 in Fig. 10,
Viskosität (25°C): 100 mm2/s
MHA 78+10 Met, hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 3 und Lagerung bei 25°C für < 230 Tage gemäß Beispiel 5, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 11 in Fig. 11,
Viskosität (25°C): 113 mm2/s
MHA 78+10 Met, frisch hergestellt nach Beispiel 4, Versuch 6, entsprechend der Kurve mit Bezugszeichen 12 in Fig. 11,
Viskosität (25°C): 122 mm2/s.
Wie der Vergleich der Viskositätswerte bei 25°C zeigt
liegen die Viskositäten der MHA-Hochkonzentrate deutlich
höher als die der anderen MHA-Formulierungen, wobei die
längere Lagerung ein Abfallen der Viskositäten hervorruft
(vgl. Fig. 8 bis 11).
Den mit Abstand günstigsten Viskositätswert von 50 mm2/s
weist MHA 88 aus frisch destilliertem Hochkonzentrat auf,
der auch unterhalb des Viskositätsbereiches von 61-122 mm2/s
der Handelsware liegt (vgl. Fig. 9).
Die Viskositäten der (MHA+MHANH4)-Mischungen liegen am
unteren Rand bis hin zur Mitte des Viskositätsbereiches
(vgl. Fig. 10), die der (MHA+Met)-Mischungen am oberen Rand
des Viskositätsbereiches der Handelsware (vgl. Fig. 11) und
sind somit diesbezüglich den Handelsprodukten vergleichbar.
In einem 100 ml Dreihalskolben mit Rückflußkühler,
Innenthermometer und Magnetrührer wurden 14,33 g (0,095 mol)
65 Gew.-% H2SO4 bei 25°C vorgelegt und unter Rühren
innerhalb von 5 min 13,43 g (0,1 mol) 97,7 proz. 4-Methyl
thio-2-hydroxybuttersäurenitril (MMP-Cyanhydrin)
zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde noch 60 min bei
50°C gerührt und die dabei erzeugte schwefelsaure MHA-Amid-
Lösung anschließend mit 3,73 g (0,025 mol)
Sumpfprodukt aus der MHA-Destillation nach Beispiel 2,
Versuch 1 und mit 17,59 g Wasser gemischt. Die homogene
Lösung mit einem Gehalt von 38 Gew.-% MHAges. wurde innerhalb
von 15 min auf 108°C zum Sieden erhitzt und weitere 105 min
bei dieser Temperatur gerührt. Die analytisch gefundene
Zusammensetzung der Lösung änderte sich mit der Zeit, wie
folgt:
In einem 100 ml Dreihalskolben mit Rückflußkühler,
Innenthermometer und Magnetrührer wurden 60,0 g (0,15 mol)
37,4 Gew.-% MHA-Hydrolysat (mit 0,15 mol MHAges., 0,15 mol
NH4HSO4), das durch schwefelsaure Hydrolyse von 4-Methyl
thio-2-hydroxybuttersäurenitril gemäß DE-OS 195 24 054
Beispiel 4 hergestellt worden war, mit 5,6 g (0,037 mol)
Sumpfprodukt aus der MHA-Destillation nach Beispiel 2,
Versuch 1 und mit 8,2 g Wasser gemischt. Die homogene
Lösung mit einem Gehalt von 38,0 Gew.-% MHAges. wurde
innerhalb von 20 min auf 106°C zum Sieden erhitzt und
weitere 70 min bei dieser Temperatur gerührt. Die
analytisch gefundene Zusammensetzung der Lösung änderte
sich mit der Zeit, wie folgt:
In einem 250 ml Laborautoklaven mit Glaseinsatz,
Magnetrührer und Innenthermometer wurden 16,74 g (0,111 mol)
Sumpfprodukt aus der MHA-Destillation nach Beispiel 2,
Versuch 1 mit 27,32 g Wasser und 0,44 g H2SO4 (4,5 mmol)
gemischt. Die Mischung wurde im geschlossenen Autoklaven
innerhalb von 20 min auf eine Innentemperatur von 130°C
erhitzt und weitere 90 min bei dieser Temperatur und 3,5 bar
Druck gerührt. Nach schnellem Abkühlen auf ca. 25°C
wurde die Reaktionslösung analysiert. Die Zusammensetzung
der Lösung hatte sich wie folgt geändert:
In einem 250 ml Laborautoklaven mit Glaseinsatz,
Magnetrührer und Innenthermometer wurden 16,74 g (0,111 mol)
Sumpfprodukt aus der MHA-Destillation nach
Beispiel 2, Versuch 1 mit 27,32 g Wasser und 0,62 ml
Ionenaustauscher Amberlyst 15™ (Rohm & Haas, 1,8 eq
SO3H/l) gemischt. Die Mischung wurde im geschlossenen
Autoklaven innerhalb von 45 min auf eine
Innentemperatur von 124°C erhitzt und weitere 120 min
bei dieser Temperatur und 2 barü Druck gerührt. Nach
schnellem Abkühlen auf ca. 25°C und Absetzen des
Ionenaustauschers wurde die Reaktionslösung analysiert.
Die Zusammensetzung der Lösung hatte sich wie folgt
geändert:
Claims (21)
1. Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methyl
thiobuttersäure (MHA),
dadurch gekennzeichnet,
daß man ein hochkonzentriertes flüssiges MHA mit einem
Gehalt < 95 Gew.-% an monomeren und oligomeren
Bestandteilen des MHA unter vermindertem Druck bei
einer Temperatur, bei der monomeres MHA in den
gasförmigen Zustand übergeht, während einer Zeitspanne
destilliert, die so kurz ist, daß die Bildung von
wesentlichen Nebenproduktanteilen vermieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hochkonzentrierte flüssige MHA bei einem Druck
zwischen 1×10⁻3 und 5×104 Pa destilliert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hochkonzentrierte flüssige MHA bei einer
Temperatur im Bereich zwischen 40 und 200°C
destilliert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere Verweilzeit des MHA in der
Destillation zwischen 1 und 1×104 s beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hochkonzentrierte flüssige MHA als Edukt durch
die vorherige Eindampfung eines beliebigen nicht
hochkonzentrierten MHA's gewonnen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Produkt ein MHA erhalten wird, dessen
Lagerstabilität um den Faktor 1,3 bis ca. 2,5 größer
ist als die Lagerstabilität des eingesetzten Eduktes
mit vergleichbarem Wassergehalt, wobei die
Lagerstabilität durch Vergleich des sich im
Gleichgewichtszustand einstellenden MHA-Dimeren- und
Oligomerengehalts des Produktes bzw. Eduktes mit
vergleichbarem Wassergehalt ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein MHA als festes und teilweise oder vollständig
kristallines Produkt erhalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Produkt mit einer Farbe erhalten wird, dessen
Jobfarbzahl im Bereich zwischen 0 und < 20 liegt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kurzwegdestillationsaggregate solche
Vorrichtungen eingesetzt werden, in denen die mittlere
Verweilzeit des MHA in der Destillation zwischen 1 und
1×104s liegt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein im wesentlichen oligomerenfreies MHA
resultiert.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein MHA resultiert, das einen Oligomerengehalt im
Bereich von 0 bis 5 Gew.-% am Austritt des Verdampfers
aufweist.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der MHA-Destillation erhaltene Sumpfprodukte
bestehend aus MHA-Monomeren, Dimeren und Oligomeren
einer Regenerationsstufe zugeführt werden, wobei der
Dimeren- und Oligomerengehalt durch Hydrolyse auf Werte
von ≦ 30 Mol.-%, vorzugsweise ≦ 20 Mol.-%, insbesondere
aber ≦ 10 Mol.-% bezogen auf MHA gesamt gesenkt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydrolysestufe eine oder mehrere Mineralsäuren
und/oder Mineralsäuresalze und/oder MHA und/oder saure
Ionenaustauscher zugefügt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mineralsäuren H2SO4, HCl und/oder H3PO4 und die
zugehörigen Mineralsäuresalze die entsprechenden
Ammoniumsalze sind.
15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydrolyse der Sumpfprodukte der MHA-Destil
lation gleichzeitig mit der Hydrolyse von MHA-Amid
durchgeführt wird.
16. Verfahren zur Gewinnung von 2-Hydroxy-4-methyl
thiobuttersäure (MHA), bei dem das MHA aus einem
Reaktionsgemisch isoliert wird, welches durch
Anlagerung von Blausäure (HCN) an Methylmercapto
propionaldehyd (MMP) und Hydrolyse des dabei erhaltenen
Cyanhydrins (MMP-CH) mit einer Mineralsäure erhalten
wird, wobei das Reaktionsgemisch mit einem im
wesentlichen mit Wasser nicht mischbaren organischen
Lösungsmittel in einem flüssig/flüssig-Extraktions
system in Kontakt gebracht wird und dabei eine
Extraktionslösung erzeugt wird, die das Lösungsmittel
und aus dem Reaktionsgemisch überführtes MHA aufweist,
und das MHA als Extrakt aus dieser Extraktionslösung
durch Eindampfen gewonnen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Extrakt anschließend so destilliert wird, daß
ein im wesentlichen MHA-Monomeres enthaltendes
Destillat und ein im wesentlichen MHA-Dimere und
Oligomere enthaltendes Sumpfprodukt erzeugt wird, wobei
dieses Sumpfprodukt zur Regenerierung von MHA-Monomeren
der Hydrolyse von MMP-CH und/oder MHA-Amid zugeführt
wird.
17. MHA, erhältlich nach einem in den vorhergehenden
Ansprüchen beschriebenen Verfahren, aufweisend mehr als
95 Gew.-% MHA, gerechnet als Summe von monomerem MHA,
MHA-Dimeren und MHA-Oligomeren, sowie einer kinemat.
Viskosität von < 100 mm2/s bei 25°C einer Iodfarbzahl
von < 20 und einem Anteil von < 10 Mol.-% an monomerem MHA,
bezogen auf die Summe aus monomerem MHA, MHA-Dimeren
und MHA-Oligomeren.
18. Verwendung des MHA's nach Anspruch 17 zur Herstellung
von Mischungen für die Tierfuttermittel
supplementierung,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Mischung mit Wasser herstellt, deren
Iodfarbzahl < 20 ist und deren Oligomerengehalt,
umfassend MHA-Dimeres und -Oligomere, nach einer
Lagerung über 200 Tage bei 25°C < 25 Mol.-% ist,
bezogen auf den gesamten Wirkstoffgehalt aus MHA, MHA-Di
meren und -Oligomeren.
19. Verwendung des MHA's nach Anspruch 17 zur Herstellung
von Mischungen für die Tierfuttermittel
supplementierung,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Mischung mit Methionin herstellt, deren
Iodfarbzahl < 20 ist, und deren Oligomerengehalt,
umfassend MHA-Dimeres und -Oligomere, sich nach einer
Lagerung über 200 Tage bei 25°C auf < 20 Mol.-%
beläuft, bezogen auf den gesamten Wirkstoffgehalt aus
MHA, MHA-Dimerem und MHA-Oligomeren sowie Methionin.
20. Verwendung des MHA's nach Anspruch 17 zur Herstellung
von Mischungen für die Tierfuttermittel
supplementierung,
dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Mischung mit gasförmigem Ammoniak,
wäßrigem Ammoniak und/oder Ammonium-MHA herstellt,
deren Iodfarbzahl < 20 ist und deren Oligomerengehalt
umfassend MHA-Dimeres und -Oligomere sich nach einer
Lagerung über 28 Tage bei 40°C auf < 20 Mol.-% beläuft,
bezogen auf den gesamten Wirkstoffgehalt aus MHA,
MHA-Dimeren und MHA-Oligomeren.
21. Verwendung des MHA's nach Anspruch 17 zur direkten
pharmazeutischen Verwendung oder als Zwischenprodukt
zur Herstellung eines pharmazeutisch verwendbaren
Salzes bzw. einer pharmazeutisch verwendbaren
Formulierung.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19654485A DE19654485A1 (de) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) |
MXPA/A/1997/010231A MXPA97010231A (en) | 1996-12-27 | 1997-12-16 | Procedure for the obtaining of 2-hydroxy-4-methyltiobutirico acid (mha) stable during the storage |
BE9701026A BE1011834A3 (fr) | 1996-12-27 | 1997-12-16 | Procede de production d'acide 2-hydroxy-4-methylthiobutyrique (mha) stable au stockage. |
FR9716314A FR2757854B1 (fr) | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Procede de production d'acide 2-hydroxy-4- methylthiobutyrique (mha) stable au stockage |
JP35508197A JP4172836B2 (ja) | 1996-12-27 | 1997-12-24 | 2−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の製造法、該方法により製造された2−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸、および該化合物の使用 |
CN97125703A CN1090616C (zh) | 1996-12-27 | 1997-12-25 | 具有储存稳定性的2-羟基-4-甲基硫代丁酸(mha)的制备方法 |
BR9706466A BR9706466A (pt) | 1996-12-27 | 1997-12-26 | Processo para obenção de ácido 2-hifróxi-4-metltio butr rico (mha) de amazenamento estável |
US08/999,000 US6008409A (en) | 1996-12-27 | 1997-12-29 | Method for obtaining 2-hydroxy-4-methylthiobutyric acid (MHA) which is stable in storage |
HK98119190A HK1027339A1 (en) | 1996-12-27 | 1998-12-29 | Method for obtaining 2-hydroxy-4-methylthiobutyric acid (mha) which is stable in storage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19654485A DE19654485A1 (de) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19654485A1 true DE19654485A1 (de) | 1998-07-02 |
Family
ID=7816297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19654485A Ceased DE19654485A1 (de) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6008409A (de) |
JP (1) | JP4172836B2 (de) |
CN (1) | CN1090616C (de) |
BE (1) | BE1011834A3 (de) |
BR (1) | BR9706466A (de) |
DE (1) | DE19654485A1 (de) |
FR (1) | FR2757854B1 (de) |
HK (1) | HK1027339A1 (de) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4517491B2 (ja) * | 2000-10-11 | 2010-08-04 | 住友化学株式会社 | 2−ヒドロキシ−4−メチルチオブタン酸の製造方法 |
PT1531672E (pt) * | 2002-08-30 | 2011-09-01 | Novus Int Inc | Composições antimicrobianas |
US7465471B2 (en) * | 2003-03-21 | 2008-12-16 | Novus International, Inc. | Palatability of aquaculture feed |
FR2860956B1 (fr) * | 2003-10-21 | 2006-02-17 | Adisseo Ireland Ltd | Additif nutritionnel pour animaux, procede de preparation et applications |
JP4696496B2 (ja) * | 2004-08-18 | 2011-06-08 | 住友化学株式会社 | 2−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の製造方法 |
US20110098177A1 (en) * | 2006-03-28 | 2011-04-28 | Novus International Inc. | Methods and compositions of plant micronutrients |
US8691843B2 (en) * | 2006-07-12 | 2014-04-08 | Novus International, Inc. | Antioxidant combinations for use in ruminant feed rations |
US20080015218A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Novus International Inc. | Antioxidant combinations for use in ruminant feed rations having a fat source |
US20080119552A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Novus International Inc. | Matrix-embedded compositions having organic acids and fatty acids |
WO2009006475A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Novus International Inc. | Piglet feed rations having low levels of fermentable carbohydrates |
WO2009088879A1 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-16 | Novus International Inc. | Combinations to improve animal health and performance |
DE102009001008A1 (de) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Evonik Degussa Gmbh | Reaktivextraktion von freien organischen Säuren aus deren Ammoniumsalzen |
US20110020914A1 (en) * | 2009-07-24 | 2011-01-27 | Novus International Inc | Methods for enhancing growth of organisms in an aqueous growth medium |
DK2812372T3 (en) * | 2012-02-09 | 2018-11-05 | Novus Int Inc | HETEROATOM WITH CYCLIC DIMERS |
CN102702049B (zh) * | 2012-06-18 | 2013-11-13 | 山东轻工业学院 | 一种固态2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法 |
US10106496B2 (en) | 2016-06-24 | 2018-10-23 | Novus International, Inc. | Hydroxy methionine analog formulations suitable for specialty chemical applications |
CN110294698A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-10-01 | 禄丰天宝磷化工有限公司 | 一种新型的绿色环保的蛋氨酸羟基类似物络合金属盐的生产方法和装置 |
CN110483348B (zh) * | 2019-09-03 | 2021-12-07 | 蓝星安迪苏南京有限公司 | 包含蛋氨酸羟基类似物及其低聚物的混合物及其制备方法 |
CN112745250A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 天宝动物营养科技股份有限公司 | 一种d,l-2-羟基-4-甲硫基丁酸盐的制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4524077A (en) * | 1983-11-14 | 1985-06-18 | Monsanto Company | Liquid 2-hydroxy-4-methylthiobutyric acid and process for the preparation thereof |
DE4428608C1 (de) * | 1994-08-12 | 1996-02-29 | Degussa | Verfahren zur Gewinnung von 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) |
-
1996
- 1996-12-27 DE DE19654485A patent/DE19654485A1/de not_active Ceased
-
1997
- 1997-12-16 BE BE9701026A patent/BE1011834A3/fr not_active IP Right Cessation
- 1997-12-23 FR FR9716314A patent/FR2757854B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-24 JP JP35508197A patent/JP4172836B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-25 CN CN97125703A patent/CN1090616C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-26 BR BR9706466A patent/BR9706466A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-12-29 US US08/999,000 patent/US6008409A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-12-29 HK HK98119190A patent/HK1027339A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HK1027339A1 (en) | 2001-01-12 |
FR2757854A1 (fr) | 1998-07-03 |
BR9706466A (pt) | 1999-06-01 |
CN1090616C (zh) | 2002-09-11 |
MX9710231A (es) | 1998-06-30 |
JPH10195045A (ja) | 1998-07-28 |
BE1011834A3 (fr) | 2000-02-01 |
JP4172836B2 (ja) | 2008-10-29 |
US6008409A (en) | 1999-12-28 |
FR2757854B1 (fr) | 2000-05-12 |
CN1186068A (zh) | 1998-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19654485A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von lagerstabiler 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) | |
EP0141358B1 (de) | Verfahren zur verbesserten destillativen Aufarbeitung von Glycerin | |
EP0770061B1 (de) | Verfahren zur gewinnung von 2-hydroxy-4-methylthiobuttersäure (mha), mha und dessen verwendung | |
DE4428608C1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) | |
DE69422095T3 (de) | Verfahren zur Behandlung von Gegenständen | |
EP0151755A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyglycerinen | |
DE19548538C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure (MHA) | |
DE3215752A1 (de) | Verfahren zur herstellung von calciumpropionat | |
EP0173976A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester | |
DE2204779A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kristallisierten ammonphosphaten | |
EP0022880B1 (de) | Verfahren zur Trennung von Leucin, Isoleucin und Valin | |
EP0583685B1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Fettsäureamiden | |
EP0174624B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Milchsäureestern | |
DE956040C (de) | Verfahren zur Herstellung von fuer die Polykondensation gut geeigneten Terephthalsaeureglykolestern | |
DE60133013T2 (de) | Verfahren zur reinigung von einer alpha-hydroxysäure auf industrieller basis | |
DE672490C (de) | Verfahren zur Herstellung von Methacrylamid bzw. dessen Sulfat | |
CH637351A5 (de) | Verfahren zum aufarbeiten von borsaeurehaltiger schwefelsaeure. | |
DE1643248C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,4-Butandiolformal (lr3-Dioxepan) | |
DE2534735C3 (de) | Verfahren zum Reinigen von Glycin oder D,L-Alanin | |
DE746578C (de) | Verfahren zur Herstellung von basischen 1, 3-Dialkoxypropanlen | |
DE3641603A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hochreinen phosphorsaeureestersalzen | |
DE744755C (de) | Verfahren zur Reinigung von Milchsaeure | |
DD236233A3 (de) | Verfahren zur herstellung von reinem aceton | |
DD254385A1 (de) | Verfahren zur herstellung von organozinnmaleaten | |
CH341485A (de) | Verfahren zur Herstellung von Laktose-phosphorsäureestern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEGUSSA-HUELS AG, 60311 FRANKFURT, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEGUSSA AG, 40474 DUESSELDORF, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEGUSSA GMBH, 40474 DUESSELDORF, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: EVONIK DEGUSSA GMBH, 40474 DUESSELDORF, DE |
|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |