DE2931224A1 - Verfahren zur herstellung von d,1-phenylalanin - Google Patents
Verfahren zur herstellung von d,1-phenylalaninInfo
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- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/04—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups
- C07C227/06—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups by addition or substitution reactions, without increasing the number of carbon atoms in the carbon skeleton of the acid
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Description
Λ Troisdorf, den 31.7.1979
OZ: 79 o42 ( 2971 )
DYNAMIT NOBEL AKTTENGIiSELIS CHAFT
Troisdorf, Bez. Köln
Verfahren zur Herstellung von d,!-Phenylalanin
Die-Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
d,!-Phenylalanin (PA) durch aminierende katalytisch^ Hydrierung
von Alkalisalzen der Phenylbrenztraubensäure zu den entsprechenden Salzen des Phenylalanine;.
Es ist bekannt, d,l-PA. durch aminierende katalytisehe
Hydrierung der Phenylbrenztraubensäure herzustellen (Zusammenfassung bei -Α» Meister, Biochemistry of the Amino
Acids, 2. Auflage, New York - London 1965 ).
Die Ausbeute der aminierenden Hydrierungen mit Edelmetall-Katalysatoren
beträgt jedoch nur 62-67 % an d,l-PA (F. Enoop, H. Oesterlin, Hoppe Seylers Zeitschrift für
Physiologische Chemie 148, 311 (1925) ,12P-,^8.7 und 195
(1928), E. Reimann, D, Voss, Arch. Pharm. JjO^, 933 (1976)
Bie erforderliche Reinigung bringt eine weitere Verminderung
der Ausbeute mit sich, so daß eine industrielle
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Herstellung von PA aus Penylbrenztraubensäure nicht möglich
war.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
c von Alkalisalzen des d,1-Phenylalanins, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß man ein Alkalisalz der Phenylbrenztraubensäure
in Gegenwart von Edelmetall-Katalysatoren der VIII. Nebengruppe mit Wasserstoff und Ammoniak bei
erhöhtem Druck umsetzt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen die Ausbeuten
an Alkalisalz von PA über 90% d. Theorie. Die Salze von
PA haben den Vorteil, einfacher als das freie PA zahlreiche Umsetzungen z.B. zu den Estern zu ermöglichen und
ergeben häufig bessere Ausbeuten. Eine weitere vorteilethafte Möglichkeit ist der Einsatz der Alkalisalze direkt
zur enzymatischen Trennung der optischen Antipoden und Isolation des physiologisch wertvollen 1-Phenylalanins.
Entsprechend der DE-OS 27 41 o8l können die Alkalisalze von z.B. d,l-PA in wässriger Lösung mit Keten in die N-Acetylaminosäure-Alkalisalze
und durch nachfolgende
enzymatisehe Spaltung in 1-Phenylalanin überführt werden.
Auch das freie d,l-PA ist einfach auf bekannte Weise gewinnbar.
Als Alkalisalze der Phenylbrenztraubensäure kommen vor allem die Na+ , K+ oder Li+ Salze in Frage,
2tr von denen die Lithiumsalze bevorzugt sind.
Als Katalysatoren sind die Edelmetalle der'VIII. Nebengruppe
des Periodensystems verwendbar, daher Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt, von denen Rh, Pd und Pt bevorzugt und Pd
sehr bevorzugt sind.
Der Edelmetallkatalysator kann in seiner metallischen Form oder auf einem Träger niedergeschlagen angewandt wer den. Auf Trägern aufgebrachte Katalysatoren, besonders solche auf Trägern wie Aktivkohle, CaCOj, Al2O-^ oder Kieselgur werden bevorzugt verwendet.Eine sehr bevorzugte ,r Form des Verfahrens ist die Verwendung von Pd-Katalysa-
Der Edelmetallkatalysator kann in seiner metallischen Form oder auf einem Träger niedergeschlagen angewandt wer den. Auf Trägern aufgebrachte Katalysatoren, besonders solche auf Trägern wie Aktivkohle, CaCOj, Al2O-^ oder Kieselgur werden bevorzugt verwendet.Eine sehr bevorzugte ,r Form des Verfahrens ist die Verwendung von Pd-Katalysa-
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-H-
toren auf Kohle, die z.B. von der Degussa,von Engelhard
Ind.. GmbH, Hannover, der Pa. Docuco u.a. als 3 bis 6 Gew.
% Pd auf Kohle kommerziell hergestellt wird. Der Druck soll zwischen 10 und 200 bar, bevorzugt zwischen 30 und
100 bar liegen.
Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 10 und 15O0C, bevorzugt
zwischen 20 und 8O0C.
Als Lösungsmittel kommen solche in Frage, die sich unter den Reaktionsbedingungen inert verhalten. Hydrophile
Lösungsmittel sind bevorzugt, da so das bei der Reaktion gebildete Wasser in homogener Phase aufgenommen wird. Devorzugt
werden als Lösungsmittel Alkohole der aliphatischen oder."cycloaliphatischen Reihe mit 1 bis etwa 10
'. G-Ätomen verwendet. Methanol,r "A ethanol-, Cyclohexanol und
Aethylenglykol sind besonders bevorzugt. Die Reaktionsdauer lcann zwischen 2 und 6 Stunden variiert werden.
-Die".Menge des Wasserstoffs soll mindestens stöchiometrisch
bezogen auf den Umsatz, sein. Man hält durch Zugabe von
Wasserstoff während der Reaktion den Reaktionsdruck aufrecht, bis das Ende der Reaktion dadurch angezeigt wird,
daß kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Menge des
Ammoniaks muß mindestens der stöchiometrischen Menge entsprechen und kann das 1 bis 30-fache, vorzugsweise das
bis 25 fache, der stöchiometrischen Menge betragen.
Ein noch größerer Überschuß wirkt sich nicht negativ aus, wird jedoch aus wirtschaftlichen Gründen vermieden.
Zur Aufarbeitung wird vom Katalysator abfiltriert und das
Festprodukt durch Abziehen des überschüssigen Ammoniaks -ZQ und Lösungsmittels gewonnen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Alkalisalze des PA sind wertvolle chemische Zwischenprodukte zur Herstellung von Pharmazeutika und Wirkstoffen eier
Futtermittel-Industrie. _ " ; _■ / .
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Ein.20 Ltr. Hubmagnetrühr-Autoklav wird unter Stickstoff
mit 200 g Pd/Kohle-Katalysator (Edelmetall-Gehalt
5 Gew.-% ), 1000 g Phenylbrenztraubensäure-Lithiumsalz
(Wassergehalt 12«7 %, entsprechend 5,2 Mole effektiv )
und 7900 g Methanol "beschickt. Der verschlossene Autoklav
wird mehrmals mit Stickstoff und Wasserstoff gespült und anschließend 4 1 verflüssigter Ammoniak und
"bar Wasserstoff eingepumpt. Nach Ingangsetzen des Eührers
steigt die Temperatur auf 37 bis 400G an und der Druck
fällt ab. Durch laufende Zugaben von Wasserstoff im Bereich
zwischen 45 bis 50 bar im Temperaturbereich 45-47°C
wird die Reaktion für 3 Stunden fortgesetzt. In der Nachreaktionsphase
von 1 Stunde nimmt der Druck praktisch nicht mehr ab. Der Behälter wird auf Raumtemperatur abgekühlt,
auf 5 toar entspannt und bei diesem Druck der Katalj
sator mit Hilfe einer Druckfilternutsehe von der Lösung
getrennt. Die Lösung wird zur Entfernung von Ammoniak und Methanol in einem Rotationsfilmverdampfer bei ca. 500C
eingeengt, bis etwa 90 % der eingesetzten Lösungsmittel-Menge
abgedampft sind. Das Reaktionsprodukt wird auf Raumtemperatur gebracht, filtriert, mit wenig kaltem
Methanol nachgewaschen und getrocknet. Ausbeute an d,l-PA-Lithiumsalz
774 g (Wassergehalt 2,3 %), Ip. 229°C«
Durch Einengen des Filtrats werden nochmals 48,5 g
Lithiumsalz gewonnen, so daß die Gesamtausbeute 804,5 g (4,73 Mole = 91 % d.Theorie) beträgt. Im Salz beträgt
der Li-Gehalt 4,09 Gew.-% ( theor. Wert 4,08 % ).
Bed spiel 2
Verfährt man wie im Beispiel 1 und führt die Hydrierung
in Gegenwart von 2,8 1 Ammoniak bei sonst unveränderter
Zusammensetzung und bei 65°C/25 bar Wass?irsto ff druck
durch, erhält man nach analoger Aufarbeitung 79^,2 g
djl-Phenylalanin-Lithiumsaiz mit 4,1 Gew.-% Li und dem
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■.;■■ ,■" -ζ- :-.■■ :■ . ■"".
Pp. 227°σ. Ausbeute 89V5%d.Th.
Verfährt man analog zum Beispiel 1 und löst den nach Abfiltration des Katalysators und Einengen dee Filtrats am
Rotationsfilverdampfer erhaltenen Rückstand in 6 1 V/asser säuert mit Salzsäure an bis pH 5,8 , filtriert das ausgefallene
d,l-Phenylalanin ab, wäscht mit Wasser nach bis
keine Gl'-Ionen mehr nachweisbar sind und trocknet im
Vakuum-Trockenschrank bei 1000C, so werden 721,5 g d,l-Phenylalanin
vom Fp. 281°C erhalten. (Ausbeute 84,6 % d.Th.).
Beispiel 4-Verfährt man entsprechend Beispiel 1, verwendet jedoch
die äuqivalsnte Menge a) Phenylbrenztraubensäure-Natriumsalz
b) das Kaliumsalz, so erhält man eine entsprechende
Ausbeute der Na- bzw. K-SaIze des d,l-Phenylalanins.
Dr.La/Be
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Claims (1)
- Satentansprüchef 1 .· Verfahr en zur Herstellung von Alkalisalzen des d,lv-"' Phenylalanine, dadtirch gekennzeichnet, daß man ein Alkalisais der Phenylbrenztraubensäure in Gegenwart von Edelmetall-Katalysatoren der VIII. Nebengruppe mit Wasserstoff und Ammoniak "bei erhöhtem Druck umsetzt.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßals Edelmetall-Katalysator Pd verwendet wird. 105· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Ammoniaks das 1 bis 30 fache der stocliiometrischen Menge beträgt.4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dex* Druck 10 bis 200 bar beträgt.5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur 10 bis 1500G beträgt.6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalisalz der Phenylbrenztraubensäure das Li-SaIz verwendet wird.Dr. TiS/Bo130008/0307- -. "ORIGINAL INSPECTED
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US06/346,824 US4400533A (en) | 1979-08-01 | 1982-02-08 | Method of preparing d,l-phenylalanine |
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DE19792931224 DE2931224A1 (de) | 1979-08-01 | 1979-08-01 | Verfahren zur herstellung von d,1-phenylalanin |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4073804A (en) * | 1976-05-04 | 1978-02-14 | Boise Cascade Corporation | Producing glycine by the reductive amination of glyoxylic acid |
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1979
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-
1982
- 1982-02-08 US US06/346,824 patent/US4400533A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4322065A1 (de) * | 1993-06-07 | 1995-01-12 | Chemie Linz Deutschland | Verfahren zur Herstellung primärer Amine aus Aldehyden |
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US4400533A (en) | 1983-08-23 |
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