DE2836178C3 - Process for the separation of sodium acetate from solutions containing sodium acetate and N-acetylamino acid sodium salts - Google Patents
Process for the separation of sodium acetate from solutions containing sodium acetate and N-acetylamino acid sodium saltsInfo
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Description
Bei der Herstellung von N-Acetylaminosäuren, z. B. aus Aminosäuren und Acetanhydrid, sowie bei der Racemisierung optisch aktiver N-Acetylaminosäuren, z. B. mit Acetanhydrid, fallen als Nebenprodukte Essigsäure und Natriumacetat an. Es stellte sich die Aufgabe, zummindest den größten Teil dieser Nebenprodukte aus den N-Actylaminosäure-natriumsalz-Lösungen zu entfernen, ohne wesentliche Verluste der meist teuren Acetylaminosäuren hinnehmen zu müssen. Bekannte Verfahren, wie z. B. Ausfällen der Acetylaminosäuren mit Mineralsäuren oder Extraktic nsverfahren, benötigen zusätzliche Hilfsstoffe und bedingen Stoffverluste.In the manufacture of N-acetylamino acids, e.g. B. from amino acids and acetic anhydride, as well as the racemization of optically active N-acetylamino acids, e.g. B. with acetic anhydride, fall as by-products Acetic acid and sodium acetate. The task at hand was at least most of these by-products can be removed from the N-acetylamino acid sodium salt solutions without significant losses having to accept the mostly expensive acetylamino acids. Known methods, such as. B. Failures Acetylamino acids with mineral acids or extraction processes require additional auxiliaries and cause material losses.
Es stellte sich nun überraschenderweise heraus, daß man das sehr leicht wasserlösliche Natriumacetat aus wäßrigen Lösungen, die N-Acetylaminosäure-natriumsalz und Na-acetat in Gewichtsverhältnissen von ca. 4:1 bis ca. 1:5 enthalten, als kristallines Na-acetat-trihydral abscheiden kann.It has now been found, surprisingly, that the very easily water-soluble sodium acetate is made aqueous solutions containing N-acetylamino acid sodium salt and sodium acetate in weight ratios of approx. 4: 1 to approx. 1: 5, as crystalline sodium acetate trihydral can deposit.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Abtrennung von Natriumacetat aus Lösungen, die Natriumacetat und N-Acetylaminosäure-natriumsalze enthalten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Natriumacetat als kristallines Trihydral aus den neutralisierten und auf einen niedrigen Wassergehalt gebrachten Mischungen abtrennt.The invention therefore provides a method for separating sodium acetate from solutions which Sodium acetate and N-acetylamino acid sodium salts contain, which is characterized in that the sodium acetate as a crystalline trihydral separates from the neutralized and brought to a low water content mixtures.
Für die Kristallisation des Natriumacetat-trihydrats stellt man die Wasserkonzentration des Gemisches zweckmäßigerweise auf einen möglichst tiefen Wert ein, der nach unten hin so begrenzt ist, daßThe water concentration of the mixture is used to crystallize the sodium acetate trihydrate expediently to as low a value as possible, which is limited at the bottom so that
a) das N-Acetylaminosäure-natrium.ialz noch in Lösung verbleibt, unda) the N-acetylamino acid natrium.ialz still in Solution remains, and
b) die Mutterlauge nach der Kristallisation des Natriumacctat-trihydrats nicht zu zähflüssig ist, um quantitativ om Kristallisat getrennt werden zu könnenb) the mother liquor after the sodium acetate trihydrate has crystallized is not too viscous to be quantitatively separated from the crystals can
Dc ι SVassuirehalt der Mischungen soll 30 bis 50 Cj'j..· -'■-'. vorzugsweise 35 bis 40 Gew.-Of. betrauen. Dc ι SVassuirehalt the mixtures should be 30 to 50 Cj'j .. · - '■ -'. preferably 35 to 40 wt. entrust.
Geeignete i jmperaturi η der Kristallisation liegen /wischen 5 mn! r.KI't vorzugsweise /wischen f 15 Uu(I t ?()■ C Suitable i jmperaturi η of the crystallization are / between 5 min! r.KI't preferably / between f 15 Uu (I t? () ■ C
Der pH soll im allgemeinen zwischen 6 und 9 liegen. Eine stärker basische Reaktion der Lösung ist möglich, ergibt jedoch keine Vorteile.The pH should generally be between 6 and 9. A more basic reaction of the solution is possible, however, does not give any advantages.
Mit diesem Verfahren lassen sich bis zu ca. 90% > des im Gemisch vorhandenen Natriumacetats abscheiden. Der Verlust an N-Acetylaminocarbonsäure-natriumsalz beträgt bei Abtrennung der Kristalle des Natriumacetat-trihydrats, z. B. durch Zentrifugieren, weniger als 1 %. Eine VerbesserungWith this procedure up to approx. 90%> precipitate the sodium acetate present in the mixture. Loss of N-acetylaminocarboxylic acid sodium salt when the crystals of sodium acetate trihydrate are separated off, e.g. By centrifugation, less than 1%. An improvement
ι» läßt sich durch Waschen des Natriumacetat-trihydrats mit Alkoholen, z. B. Äthanol, n-Propanol, Isopropanol, n-ButanoI, erreichen. Man erhält so Natriumacetat-trihydrat von über 99,5% Reinheit. Die im Alkohol gelösten N-Acetylaminosäure-natriumsalzeIt can be removed by washing the sodium acetate trihydrate with alcohols, e.g. B. ethanol, n-propanol, isopropanol, n-ButanoI. Sodium acetate trihydrate of over 99.5% purity is obtained in this way. The ones in alcohol dissolved N-acetylamino acid sodium salts
i) lassen sich leicht gewinnen.i) are easy to win.
Mit besonderem Vorteil läßt sich das erfipOungsgemäße Verfahren im Rahmen von Racemattrennprozessen für Aminosäuren anwenden, die auf Trennung der N-Acetylaminosäuren, z. B. in Form ihrer Natri-The process according to the invention can be used with particular advantage Apply procedures in the context of racemate separation processes for amino acids, which are based on separation the N-acetylamino acids, e.g. B. in the form of their sodium
:■» umsalze, z. B. durch selektive enzymatische Verseifung eines Enantiomeren, beruhen. Hierbei fallt gewöhnlich das nicht gewünschte Enantiomere als N-Acetylaminosäure-natriumsalz an. Zur vollständigen Umwandlung in das gewünschte Enantiomere der: ■ »Umsaltze, z. B. by selective enzymatic saponification of an enantiomer. In this case, the undesired enantiomer usually falls as N-acetylamino acid sodium salt. To the full Conversion into the desired enantiomer of
Jj Aminosäure wird die nicht gewünschte Form der N-Acetylaminosäure gewöhnlich raceminiert. Das geschieht z. B. sehr einfach mit Acetanhydrid oder mit Keten. Das bei dieser Racemisierung anfallende Nebenprodukt Essigsäure ließ sich bisher nur schwerJj amino acid being the undesired form of the N-acetylamino acid usually raceminated. This happens z. B. very easy with acetic anhydride or with Keten. The by-product acetic acid obtained in this racemization has hitherto been difficult to find
«ι entfernen und die vollständige Erhaltung der N-Acetylaminosäuren war nicht möglich.«Ι remove and complete preservation of N-acetylamino acids was not possible.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nach Neutralisation mit NaOH, die Abtrennung der bei der Racemisierung anfallenden Essigsäure als Natrium-According to the process according to the invention, after neutralization with NaOH, the separation of the Acetic acid accruing racemization as sodium
J) acetat-trihydrat, gemeinsam mit dem bei der enzymatischen Hydrolyse anfallenden Natriumacetat sehr einfach und bei nur sehr geringen Verlusten der Acetylaminosäuren ausführbar. Letztlich wird dadurch die Herstellung der wertvollen L-Aminosäuren erleich-J) acetate trihydrate, together with that of the enzymatic Sodium acetate hydrolysis is very simple and with only very little loss of acetylamino acids executable. Ultimately, this facilitates the production of the valuable L-amino acids.
Ki tert und verbessert.Ki tert and improved.
Das Verfahren eignet sich besonders zur Abscheidung von Natriumacetat-trihydrat aus Lösungen, deren wertbestimmende Komponenten, daher insbesondere die N-Acetylaminocarbonsäure-natriumsalzeThe process is particularly suitable for separating sodium acetate trihydrate from solutions whose value-determining components, therefore in particular the N-acetylaminocarboxylic acid sodium salts
r> unter den Verfahrensbedingungen gut in Wasser löslich sind. Gut wasserlösliche N-Acetylaminocarbon* säure-natriumsalze leiten sich beispielsweise von den optisch aktiven Formen oder den Racematen von Alanin, Valin, Leucin, Serin, Methionin oder Phenylal-r> readily soluble in water under the process conditions are. Easily water-soluble N-acetylaminocarboxylic acid sodium salts are derived, for example, from the optically active forms or the racemates of alanine, valine, leucine, serine, methionine or phenylal
,1, anin sowie von den optisch aktiven Formen von Tryptophon ab. Weniger vorteilhaft ist das vorliegende Verfahren zur Trennung von Natriumacetat über N-Acetyl-DL-tryptophan-natriumsalz, soweit der Racematantcil über ca. 50% beträgt., 1, anin, as well as the optically active forms of tryptophone away. The present process for the separation of sodium acetate via N-acetyl-DL-tryptophan sodium salt is less advantageous, as long as the racemate is above approx. 50%.
-,-, Allgemein ist das Verfahren für solche Derivate von Aminosäuren besonders geeignet, welche in Lösungen mit den genannten Gehalten von Natriumacetat und 30 bis 50 Gew.-% Wasser eine genügende Löslichkeil besitzen.-, -, In general, the method is particularly suitable for those derivatives of amino acids which are in solutions with the stated contents of sodium acetate and 30 to 50% by weight of water a sufficient solubility wedge own.
h(i Die folgenden Beispiele sollen das erfindunggemäße Verfahren erläutern. h (i The following examples are intended to explain the process according to the invention.
Eine wäßrige Lösung, die Essigsäure, N-Acetyl-An aqueous solution containing acetic acid, N-acetyl
,,, DL-phenylalanin-natriumsalz und Na-acetat enthält.,,, contains DL-phenylalanine sodium salt and Na acetate.
wird neutralisiert und auf einen Wassergehalt von 35 Gew.-% eingestellt. Die Lösung enthält 35 Gew.- % N-Acetylphenylalaiiin-natriiimsal/ und 30 Gew.is neutralized and adjusted to a water content of 35% by weight. The solution contains 35 % by weight of N-acetylphenylalaiiin-natriiimsal / and 30% by weight.
% Na-acetat. Bei 15-20° C kristallisiert in 15 Stunden Na-acetat · 3H2O aus. Man isoliert durch Zentrifugieren 85% des vorhandenen Acetate als kristallines Na-acetat · 3H,O mit einer Reinheit von 99,5%.% Na acetate. At 15-20 ° C., Na acetate.3H 2 O crystallizes out in 15 hours. 85% of the acetate present is isolated by centrifugation as crystalline Na acetate · 3H, O with a purity of 99.5%.
Beispiel 1 wird mit einem Gemisch wiederholt, welches N-Acetyl-DL-methionin-natriumsalz statt N-Acetyl-DL-phenylalanin-natriumsalz enthält. Die Mischung wird auf einen Wassergehalt von 35 Gew.-% eingestellt (N-Acetyl-DL-methionin-natriumsalz 45 Gew.-%, Na-acetat 20 Gew.-%). Die Abscheidungsrate für Na-acetat beträgt 90% bei 15° C.Example 1 is repeated with a mixture which instead of N-acetyl-DL-methionine sodium salt Contains N-Acetyl-DL-phenylalanine sodium salt. the The mixture is adjusted to a water content of 35% by weight (N-acetyl-DL-methionine sodium salt 45% by weight, Na acetate 20% by weight). The deposition rate for Na acetate is 90% at 15 ° C.
Das nach Beispiel 1 gewonnene Na-acetat · 3H2O wird mit der gleichen Gewichtsmenge Isopropanol gewaschen. Man erhält nach Trocknen an der Luft bei 20° C ein 99,5-99,8% reines Na-aeetat · 3H,O. The Na acetate.3H 2 O obtained according to Example 1 is washed with the same amount by weight of isopropanol. After drying in air at 20 ° C., 99.5-99.8% pure Na acetate.3H, O is obtained.
Eine wäßrige Lösung, die N-Acetyl-tryptophannatriumsalz (ca. V3 D-Form, ca, V3 Racemat) und Na-acetat enthält, wird auf einen Wassergehalt von 38% eingestellt (25% N-Acetyltryptophan-natriumsalz, 37% Na-acetat). Na-acetat · 3H1O kristallisiert bei 20° C in 18 Stunden aus. Es werden 83% des vorhandenen Na-acetats kristallin isoliert.An aqueous solution containing N-acetyl tryptophan sodium salt (approx. V 3 D form, approx. V 3 racemate) and sodium acetate is adjusted to a water content of 38% (25% N-acetyl tryptophan sodium salt, 37% Na acetate). Na acetate · 3H 1 O crystallizes out at 20 ° C. in 18 hours. 83% of the Na acetate present are isolated in crystalline form.
Eine wäßrige Lösung, die Essigsäure, N-Acetyl-DL phenylalanin-natriumsalz und Na-acetat enthält, wird neutralisiert und auf einen Wassergehalt vonAn aqueous solution containing acetic acid, N-acetyl-DL phenylalanine sodium salt and sodium acetate, is neutralized and adjusted to a water content of
ι ι 40 Gew.-% eingestellt. Die Lösung enthält 38 Gew.-% N-Acetylphenylalanin-natriumsalz und 22 Gew.-% Na-acetat. Bei 20° C kristallisiert in 15 Stunden Na-acetat · 3H2O aus. Man isoliert durch Zentrifugieren 70% des vorhandenen Acetate als kristallinesι ι 40 wt .-% set. The solution contains 38% by weight of N-acetylphenylalanine sodium salt and 22% by weight of Na acetate. At 20 ° C., Na acetate.3H 2 O crystallizes out in 15 hours. 70% of the acetate present is isolated as crystalline by centrifugation
jo Na-acetat · 3H,O mit einer Reinheit von 99,0%.jo Na acetate · 3H, O with a purity of 99.0%.
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| DE2836178B2 (en) | 1980-06-04 |
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