DE69504616T2

DE69504616T2 - Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-L-asparginsäureanhydrid

Info

Publication number: DE69504616T2
Application number: DE69504616T
Authority: DE
Inventors: Takehiko C/O Central Res. Lab. Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Kataoka; Shinichi C/O Central Res. Lab. Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Kishimoto; Osahiro C/O Central Res. Lab. Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Sato
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JP3591004B2; JPH0892233A; US5623079A; EP0704440A1; DE69504616D1; CA2159261A1; EP0704440B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid als ein Zwischenprodukt zur Herstellung des Süßstoffes auf Dipeptidbasis α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanin und N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester unter Verwendung von N-Formyl- L-asparaginsäureanhydrid als Ausgangsmaterial.

Hintergrund der Erfindung

N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid (nachstehend als Anhydrid bezeichnet) wird üblicherweise durch Umsetzung von N- Formyl-L-asparaginsäure mit Ameisensäure und Essigsäureanhydrid erhalten (nachstehend als Dehydratisierungsreaktion bezeichnet). Es ist eine derartige Reaktion bekannt, bei der Essigsäure und Ameisensäure in fast stöchiometrischen Mengen, bezogen auf Asparaginsäure, verwendet werden (JP-A-S59-46279 und JP-A-S63-63699), was insofern problematisch ist, als sich in bezug auf die Menge an Asparaginsäure als Ausgangsmaterial eine niedere Ausbeute ergibt.
Um die Ausbeute der Dehydratisierungsreaktion zu erhöhen, ist es erforderlich, Ameisensäure und Essigsäureanhydrid beide im Überschuß in bezug auf die Menge an Asparaginsäure einzusetzen. In einem derartigen Fall verbleiben erhebliche Mengen an nicht-umgesetzter Ameisensäure und Essigsäure nach Beendigung der Reaktion zurück. US-5 183 937 beschreibt ein Verfahren zur Gewinnung von Essigsäure aus der Mutterlauge, die als Reaktionsmedium für die Herstellung von N-Formyl-L- asparaginsäureanhydrid verwendet wird. Das Verfahren umfaßt die Abtrennung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid-Kristallen aus der Mutterlauge, die Erwärmung der Mutterlauge zur Umwandlung von Ameisensäure-essigsäure-anhydrid in Essigsäure und Kohlenmonoxid und zur vollständigen Beseitigung entweder des Essigsäureanhydrids oder der Ameisensäure sowie das Ab trennen von Essigsäure aus der Mutterlauge. Wenn α-L-Aspartyl-L-phenylalaninmethylester (nachstehend als α-APM bezeichnet) als ein Endprodukt erzeugt wird, wird das in dieser Stufe gebildete Anhydrid anschließend mit L-Phenylalanin oder dessen Methylester (nachstehend als PM bezeichnet) unter Bildung von N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanin (nachstehend als F-α-AP bezeichnet) oder des Methylesters davon (nachstehend als F-α-APM bezeichnet) umgesetzt (nachstehend wird diese Umsetzung als Kondensationsreaktion bezeichnet). Bei einer derartigen Kondensationsreaktion hemmt verbleibende Ameisensäure die Umsetzung und bewirkt eine Verringerung der Produktivität in bezug auf N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanin oder den Methylester davon (α-Form) relativ zu N-Formylβ-L-aspartyl-L-phenylalanin oder dem Methylester davon (β- Form). Es gibt keine wirksame Maßnahme zur Umwandlung einer bereits gebildeten β-Form in die α-Form in einer anschließenden Stufe, beispielsweise einer Deformylierungsstufe. Das von der β-Form abgeleitete β-APM weist keine süße Beschaffenheit auf. Demgemäß führt die Verringerung des Produktionsverhältnisses der α-Form und der β-Form (α/β-Verhältnis) beim Kondensationsverfahren zu einem erhöhten Produktionsverlust, was zu einem Anstieg der erforderlichen Menge der Ausgangsmaterialien und von deren Reaktanten führt.
Als ein Versuch zur Entfernung von Ameisensäure wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Flüssigkeit der Dehydratisierungsreaktion zur Trockne eingedampft wird (US-A- 3 933 781). Jedoch wird im Hinblick auf die Stabilität der Reaktionsprodukte und die Handhabung im großtechnischen Maßstab vorzugsweise das in der Flüssigkeit der Hydratisierungsreaktion suspendierte Anhydrid zunächst einer Fest/Flüssig- Trennung unterworfen, wonach die isolierten wasserfreien Kristalle der Kondensationsreaktion unterworfen werden. Es ist ferner bekannt, daß die Isolierungsausbeute erhöht werden kann, indem man diese Trennung in Anwesenheit eines aromatischen Kohlenwasserstoffes und/oder halogenierten Kohlenwasserstoffes durchführt (JP-A-S51-91210).
Obgleich es bevorzugt ist, das Anhydrid von der Reaktionsflüssigkeit durch Zentrifugation abzutrennen, um das restliche Lösungsmittel in den Anhydridkristallen nach der Abtrennung möglichst weitgehend zu verringern, beinhaltet der Zentrifugationsvorgang Schwierigkeiten, die für dieses System charakteristisch sind. Eine erste Schwierigkeit ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die durch das vorerwähnte Verfahren gebildeten Anhydridkristalle die Form einer Säule mit einem Durchmesser und einer Höhe anfallen, die beide einen hohen Wert von 1 bis 3 mm aufweisen, was zu einem hohen intrinsischen spezifischen Gewicht führt, woraus sich eine recht rasche Sedimentation ergibt. Wenn demgemäß die Suspension dem Filter zugeführt wird, dessen Korb bereits mit der Drehung begonnen hat, ist die Filtration sofort beendet. Daher zeigen die auf dem Korb in einer bestimmten Dicke abgetrennten Anhydridkristalle, d. h. der Filterkuchen, eine lokale Abscheidung ohne Ausbildung einer gleichmäßigen Dicke. Ein derartiger Zustand beeinträchtigt die Betriebssicherheit der Vorrichtung und erschwert den kontinuierlichen Betrieb. Als ein Versuch, eine derartige unausgewogene Kuchenabscheidung zu verhindern, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Suspension zugeführt wird, während der Korb sich mit einer recht niedrigen Drehzahl dreht. Jedoch führt eine zu geringe Drehzahl dazu, daß sich der Kuchen in konzentrierter Form an der Stelle unter dem Korb abscheidet. Somit bestehen auch im Hinblick auf die Verringerung der Drehzahl Beschränkungen. Bei einer unterhalb eines derartigen Grenzwerts liegenden Drehzahl kann eine ungleichmäßige Abscheidung nicht vollständig verhindert werden.
Nachdem es zum Zeitpunkt der Flüssigkeitszufuhr zu einer derartigen ungleichmäßigen Abscheidung des Kuchens gekommen ist, sollte eine anschließende Filtration und Dehydratisierung im Hinblick auf die Sicherheit ebenfalls bei einer sehr geringen Drehzahl durchgeführt werden. Demzufolge enthält der Kuchen letztlich eine große Menge an Flüssigkeit, d. h. eine große Menge an restlicher Ameisensäure.
Wenn ferner der Kuchen mit einer Waschflüssigkeit gewaschen wird, variiert der Wirkungsgrad des Waschvorgangs mit der Position je nach der Dicke des Kuchens, was zu einer weiteren Schwierigkeit führt. Im Durchschnitt verursacht eine derartige Variation einen äußerst niedrigen Waschwirkungsgrad im Vergleich zum Waschen eines gleichmäßig abgeschiedenen Kuchens. Berücksichtigt man den Einfluß der restlichen Ameisensäure auf die Ausbeute der Kondensationsreaktion, ist es ohne weiteres verständlich, daß die vorerwähnten Schwierigkeiten bei der Bildung von α-APM als Endprodukt in erheblichem Maße auftreten.
Vergleicht man andererseits die Affinitäten des Anhydrids mit verschiedenen Lösungsmittelkomponenten in der Flüssigkeit der Dehydratisierungsreaktion (Ameisensäure, Essigsäure, Essigsäureanhydrid, aromatischer Kohlenwasserstoff), so ist die Affinität für Ameisensäure besonders hoch. Demgemäß ist die Konzentration an Ameisensäure im laminaren Film auf der Oberfläche des Anhydridkristalls höher als in anderen Regionen der Reaktionsflüssigkeit. Daher ist es im Hinblick auf eine Verringerung der restlichen Ameisensäure wünschenswert, daß die Flüssigkeit bei der Durchführung der Zentrifugation heftig gerührt wird, um vor der Filtration einen möglichst dünnen laminaren Film zu erhalten. Sofern jedoch ein übliches Zentrifugationsverfahren angewandt wird, wird nur eine mäßige Wirbelschichtbildung, beispielsweise durch Pumpen der Suspension, erreicht. Anschließend wird die Filtration rasch ohne Pause zur Erzielung eines dünneren laminaren Films vorgenommen.
Aufgrund der verschiedenen vorerwähnten Schwierigkeiten ist es unmöglich, die Zentrifugation zur Isolierung des Anhydrids heranzuziehen. Üblicherweise wird die Abtrennung unter Verwendung einer druckbeaufschlagten Plattenfiltrationsmaschine durchgeführt. Jedoch beinhaltet ein derartiges Verfahren komplizierte Vorgänge und eignet sich nicht für eine Herstellung im Großmaßstab. Demgemäß sollte bei einer Herstellung im Großmaßstab eine Dehydratisierungsreaktion, die keine Abtrennung des Anhydrids erfordert, d. h. eine Reaktion unter Verwendung von Ameisensäure in stöchiometrischen Mengen in bezug auf Asparaginsäure, in einer praxisgerechten Stufe herangezogen werden.

Erfindungsgemäß zu lösende Aufgaben

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid und zur Abtrennung der Suspension bereitzustellen, wobei die Abscheidung eines ungleichmäßigen Anhydrid-Kuchens vermieden wird, die Betriebssicherheit und das Dehydratisierungsvermögen verstärkt werden, eine gleichmäßige Abscheidung des Kuchens erreicht wird, was zu einer Erhöhung des Waschwirkungsgrads beim Vorgang zum Waschen des Kuchens führt. Aufgabe der Erfindung ist ferner die Bereitstellung von Zentrifugationsbedingungen, die die Bildung eines dünneren laminaren Films auf der Oberfläche des Anhydridkristalls unmittelbar vor der Filtration ermöglichen, wodurch man Anhydridkristalle erhält, die nur einen geringen Anteil an restlicher Ameisensäure enthalten. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von F-α-AP oder F-α-APM mit einem höheren α/β-Verhältnis, d. h. in hoher Ausbeute, durch Umsetzung der Anhydridkristalle mit L-Phenylalanin oder PM bereitzustellen.

Maßnahmen zur Lösung der Aufgaben

Die Anmelderin hat erhebliche Anstrengungen zur Lösung der vorstehenden Aufgaben unternommen und schließlich die nachstehend beschriebenen Feststellungen getroffen.
Wenn die Anhydridsuspension zentrifugiert wird, indem man die erste Hälfte der auf einmal zuzuführenden Suspension, die üblicherweise einem geringen Filtrationswiderstand unterliegt und somit rasch filtriert wird, unter einem Gegendruck von 1,33 · 10² Pa (100 mmHg) oder höher zuführt, kann die ungleichmäßige Kuchenabscheidung vermieden werden, wodurch die Kuchendehydratisierungsgeschwindigkeit erheblich erhöht werden kann. Dabei wird eine gleichmäßige Dicke des Kuchens nach Beendigung der Zufuhr der restlichen Suspension erreicht, wobei der Waschwirkungsgrad des Kuchens erheblich gesteigert wird. Bei einem derartigen Verfahren bedeutet der Gegendruck einen höheren Druck des Filtrats relativ zur zuzuführenden Suspension. Der Wert des Gegendrucks bedeutet die Differenz zwischen diesen beiden Drücken.
Ferner gewährleistet diese Vorgehensweise eine verlängerte Verweilzeit der Suspension unter äußerst heftigen Rührbedingungen, was auf die Scherkraft des rotierenden Korbs zurückzuführen ist, was die Filtration ermöglicht, während dabei die Flüssigphasen-Adsorption von Ameisensäure an der Oberfläche der Kristalle vermieden wird.
Ferner wurde festgestellt, daß bei Durchführung der Zentrifugation unter den vorerwähnten Bedingungen Anhydridkristalle mit einem Gehalt an einer geringen Menge an restlicher Ameisensäure erhalten werden können und die Kristalle mit L- Phenylalanin oder PM unter Bildung von F-α-AP oder F-α-APM in hoher Ausbeute umgesetzt werden können, während die Bildung der β-Form als Nebenprodukt unterdrückt wird.
Wir gelangten zur vorliegenden Erfindung, indem wir die vorerwähnten Befunde auf ein praxisgerechtes Verfahren zur Herstellung des Anhydrids unter Dehydratisierung des Anhydrids in Gegenwart von überschüssiger Ameisensäure und anschließender Zentrifugation anwandten, wobei der Produktionsverlust in einem späteren Verfahrensschritt aufgrund der Bildung der β-Form als Nebenprodukt erheblich verringert wird.
Somit wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid durch Umsetzung von L- Asparaginsäure mit Essigsäureanhydrid und Ameisensäure in einem molaren Überschuß von Ameisensäure vom 1,05-fachen der Menge der Asparaginsäure oder mehr bereitgestellt, wobei das Verfahren die Zentrifugation der Suspension des N-Formyl-L- asparaginsäureanhydrids nach der Reaktion umfaßt, während die folgenden Stufen durchgeführt werden:
(1) Beginn der Zufuhr der Suspension zu einer Trennvorrichtung unter einem Gegendruck von 1,33 · 10&sup4; Pa (100 mmHg) oder höher;
(2) Entlastung des Gegendrucks zu einem Zeitpunkt, an dem mindestens die Hälfte oder mehr der Suspension bereits zugeführt worden ist; und
(3) anschließende Filtration und/oder Entwässerung des Kuchens, während der Kuchen gegebenenfalls gewaschen wird. Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanin oder N-Formyl-α-L-aspar tyl-L-phenylalaninmethylester bereitgestellt, wobei die auf diese Weise erhaltenen Kristalle von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid in Essigsäure gelöst oder suspendiert werden und mit L-Phenylalanin oder L-Phenylalaninmethylester umgesetzt werden, wodurch N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalanin gebildet wird.
Bei der erfindungsgemäßen Abtrennung des Anhydrids wird Ameisensäure im Prinzip bei der Dehydratisierungsreaktion in einer überschüssigen Menge im Verhältnis zu Asparaginsäure verwendet. Im Hinblick auf die Ausbeute der Dehydratisierungsreaktion beträgt die Molmenge vorzugsweise das 1,05-fache der Menge der Asparaginsäure oder mehr. Es kann auch ein Katalysator zugesetzt werden, um die Ausbeute der Dehydratisierungsreaktion zu steigern. Ein Beispiel für einen derartigen Katalysator ist in JP-A-59-175484 (= JP-B-4-000986) beschrieben, z. B. Magnesiumacetat.
Wenn der Vorteil bei der vorerwähnten Abtrennung des Anhydrids erwünscht ist, beträgt der erfindungsgemäß angewandte Gegendruck mindestens 1,33 · 10&sup4; Pa (100 mmHg) oder mehr, vorzugsweise 4,65 · 10&sup4; Pa (350 mmHg) oder mehr und insbesondere 1,01 · 10&sup5; Pa (760 mmHg) oder mehr, obgleich der Druck in Abhängigkeit von der Zentrifugalkraft ohne den Gegendruck variieren kann. Während ein höherer Gegendruck eine stärkere Wirkung in bezug auf die Hemmung einer ungleichmäßigen Abscheidung hat, verursacht ein wesentlich höherer Druck eine wesentlich niedrigere Filtrationsgeschwindigkeit, was zu einer verringerten Leistung der Vorrichtung führen kann. Dementsprechend ist ein Druck von 10,6 · 10&sup5; Pa (8000 mmHg) oder weniger bevorzugt. Der Gegendruck soll für eine Zeitspanne angelegt werden, während der mindestens eine Hälfte der bei einer Abtrennung zugeführten Suspension zugeführt werden kann. Insbesondere wird die gesamte Suspension unter dem Gegendruck zugeführt. Obgleich es wirksam ist, den Gegendruck kontinuierlich für eine bestimmte Zeitspanne nach Zufuhr der gesamten Suspension anzulegen, kann eine derartige kontinuierliche Druckausübung die für einen Trennzyklus erforderliche Zeitspanne verringern. Demgemäß soll die optimale Zeitspanne unter Berücksichtigung des Leistungsvermögens der Trennvorrichtung bestimmt werden.
Der Gegendruck wird beispielsweise angelegt, indem man (1) ein Ventil im Auslaßrohr vorsieht, um die Strömungsgeschwindigkeit des Filtrats zu vermindern, und (2) eine Vorrichtung vorsieht, die Doppelkörbe umfaßt, die aus einem inneren und einem äußeren Korb bestehen, zwischen denen ein Filter angeordnet ist. Dabei läßt man das Filtrat auf den äußeren Korb strömen, wobei der Wasserspiegel des Filtrats beim Verlassen des Korbs auf die Innenseite der Filterebene eingestellt wird. Beim Verfahren (1) beläßt man bei Verwendung einer vertikalen Zentrifuge das Filtrat im Zwischenraum zwischen dem rotierenden Korb und dem äußeren Gehäuse. Ein Gegendruck entsprechend der Flüssigkeitsoberfläche und der Flüssigkeitssäule des Ventils wird angelegt. Beim Verfahren (2) wird der in Fig. 1 dargestellte Korb verwendet. Die Vorrichtung umfaßt einen Filter (a) und ein Rohr (b) zum Abziehen des Filtrats. Während der Trennung wird ein Gegendruck entsprechend der Höhendifferenz (h) zwischen dem Filterniveau (a) und dem Wasserniveau (c) des Filtrats angelegt. Die Konstruktion der Trennvorrichtung mit einem derartigen Korb ist in JP-A-49-88168 (= JP-B-53-21532) beschrieben. Eine derartige Vorrichtung ist im Handel erhältlich. Wird die Vorrichtung für die vorliegende Erfindung verwendet, so kann der Gegendruck durch Einstellen der Drehzahl des Korbs und der Einsatztiefe des Ableitungsrohrs eingestellt werden.
Das Anhydrid kann direkt durch Trennen der Dehydratisierungsreaktionsflüssigkeit oder nach Zugabe eines Lösungsmittels, das zur Verringerung der Löslichkeit des Anhydrids befähigt ist, abgetrennt werden. Ein derartiges Lösungsmittel umfaßt aromatische Kohlenwasserstoffe, die in JP-A-S51-91210 beschrieben sind, wie Toluol und Xylol.
Die auf diese Weise erhaltenen Anhydridkristalle werden mit L-Phenylalanin oder L-Phenylalaninmethylester (PM) in einem Lösungsmittel, bei dem es sich vorzugsweise um Essigsäure handelt, umgesetzt. Typischerweise werden die Anhydridkristalle in Essigsäure gelöst oder suspendiert und sodann mit L-Phenylalanin, das in Form eines Feststoffes vorliegt, oder mit PM, das in einem Lösungsmittel, wie Toluol, gelöst ist, umgesetzt.

Vorteile der Erfindung

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die Dehydratisierung in Gegenwart von überschüssiger Ameisensäure mit der Zentrifugation des Anhydrids als eine Stufe im großtechnischen Maßstab möglich, wodurch die Dehydratisierungsausbeute erhöht wird, während die Anhydridkristalle, die eine geringe Menge an restlicher Ameisensäure enthalten, in der Kondensationsstufe eingesetzt werden können. Durch dieses Verfahren wird der Verlust aufgrund der Bildung der β-Form als Nebenprodukt in einer späteren Stufe verringert, so daß sich ein für die Praxis wertvolles Verfahren ergibt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht einer Zentrifuge mit einer Korbstruktur.
In der Figur haben die Bezugszeichen folgende Bedeutungen:
a: Filter
b: Rohr zum Ableiten des Filtrats
c: Wasserspiegel des Filtrats
d: Höhe zwischen dem Filterniveau und dem Wasserniveau des Filtrats
Nachstehend wird die Erfindung in den folgenden Beispielen ausführlich beschrieben.

Beispiele 1 bis 2

Eine von der Fa. Mitsubishi Chemical hergestellte Peeler-Zentrifuge Modell Hz100SiR, bei der es sich um eine Zentrifuge mit der in Fig. 1 dargestellten Korbstruktur handelt (Korbdurchmesser 1000 mm, Filtrationsfläche: 1,57 m²) wurde zur Durchführung eines Trenntests einer Dehydratisierungsreaktionsflüssigkeit verwendet. Bei der verwendeten Dehydratisierungsreaktionsflüssigkeit handelte es sich um eine Suspension, die durch Vermischen eines Lösungsgemisches aus Ameisensäure und Essigsäureanhydrid mit Magnesiumacetat und L-Asparaginsäure zur Durchführung der Dehydratisierungsreaktion unter anschließender Zugabe von Toluol und schließlich durch Kühlen auf 5ºC erhalten worden war. Das Molverhältnis der für die Umsetzung zugeführten Ameisensäure zu Asparaginsäure betrug 1,5. Die Konzentrationen an N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid, Ameisensäure, Essigsäure und Toluol in der Reaktionssuspension betrugen 16,0, 3,1, 26,8 bzw. 49,9 Gew.-%.
Das gesamte Volumen der in einem Trenntest zugeführten Suspension wurde konstant auf 200 Liter eingestellt. Die Flüssigkeit wurde in Aliquotmengen von jeweils 50 Liter 4 mal in einem Abstand von 5 Sekunden zugeführt. Zu Beginn der Flüssigkeitszufuhr wurde ein bestimmter Gegendruck durch Wahl der Korbdrehzahl und der Einführtiefe des Ableitungsrohrs eingestellt. Die Korbdrehzahl wurde zu vorbestimmten Zeitpunkten nach der 0. bis 4. Flüssigkeitszufuhr auf den höchsten Wert (1400 U/min) eingestellt, während das Ableitungsrohr weiter eingeführt wurde, wobei der Gegendruck vor dem anschließenden Trennvorgang entlastet wurde.
Nach Beendigung der Trennung wurde der Kuchen mit 100 Liter Toluol gewaschen. Die Rate der Beseitigung von Ameisensäure wurde gemäß der folgenden Formel 1 ermittelt.

Formel 1

Rate der Beseitigung von Ameisensäure [%] = {(Ameisensäuregehalt im Kuchen vor dem Waschen [Gew.-%] - Ameisensäuregehalt nach dem Waschen [%])/Ameisensäuregehalt im Kuchen vor dem Waschen [Gew.-%]} · 100

Die Betriebsbedingungen und die Rate der Beseitigung von Ameisensäure bei den Trenntests sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1

Beispiele 3 und 4

Das Lösungsgemisch aus Ameisensäure und Essigsäureanhydrid wurde zunächst mit Magnesiumacetat versetzt. Anschließend wurde L-Asparaginsäure in einer solchen Menge zugesetzt, daß das Molverhältnis von Ameisensäure und Asparaginsäure 1,3 : 1 betrug. Die Dehydratisierungsreaktion wurde durchgeführt. Die Konzentrationen an N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid, Ameisensäure und Essigsäure in der Reaktionssuspension nach Beendigung der Reaktion betrugen 32,7, 4,2 bzw. 54,8 Gew.-%. Ein Aliquotanteil von 150 Liter dieser Reaktionssuspension wurde durch die nachstehend beschriebenen zwei Verfahren abgetrennt. Jeweils 100 Liter Essigsäure wurden zum Waschen des Kuchens verwendet, wobei man feuchte Kristalle von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid erhielt.

(1) Trennvorrichtung: Peeler-Zentrifuge Modell Hz100Si der Fa. Mitsubishi Chemical (Korbdurchmesser: 1000 mm, Filtrationsfläche: 1,57 m²)

Bedingungen: Durch Einstellen der Einführungstiefe des Ableitungsrohrs wurden 80 Liter der Suspension, was etwa die Hälfte der gesamten Suspension war, unter einem Gegendruck von 800 mmHg zugeführt. Anschließend wurde der Gegendruck entlastet. Sodann wurde die restliche Suspension zugeführt, bevor der Kuchen gewaschen und die Dehydratisierung durchgeführt wurde.

(2) Trennvorrichtung: Vertikale Zentrifuge mit oberer Entnahme (Korbdurchmesser: 1070 mm; Filtrationsfläche: 1,38 m²)

Bedingungen: Bei einem Versuch, eine ungleichmäßige Kuchenabscheidung zu vermeiden, wurden zunächst 30 Liter der Suspension bei geringer Drehzahl zugeführt, wobei die Suspension nur am Boden des Korbs filtriert wurde. Anschließend wurde die restliche Suspension zugeführt, wobei manuell die Korbdrehzahl innerhalb des Bereichs von niedriger bis hoher Drehzahl eingestellt wurde. Dennoch konnte eine ungleichmäßige Kuchenbildung nicht vermieden werden. Die Dehydratisierung nach dem Waschen des Kuchens konnte nur mit einer niederen Drehzahl durchgeführt werden, die 1/4 der maximalen Drehzahl entsprach.
Der Gehalt an Ameisensäure in den feuchten Kristallen, die gemäß den beiden Methoden (1) und (2) erhalten worden waren, wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die auf diese Weise erhaltenen feuchten Kristalle wurden sodann in Essigsäure suspendiert und auf 45ºC erwärmt. L-Phenylalanin wurde in einer äquimolaren Menge zu N-Formyl-L- asparaginsäureanhydrid in der Suspension zugesetzt, um die Kondensationsreaktion durchzuführen. Der Gehalt an N-Formylα-L-aspartyl-L-phenylalanin und N-Formyl-β-L-aspartyl-L-phenylalanin in der Reaktionsflüssigkeit nach der Reaktion wurde durch HPLC bestimmt. Das Bildungsverhältnis (α/β-Verhältnis) wurde berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die feuchten Kristalle wurden erneut in Essigsäure suspendiert und auf 25ºC gehalten. Eine Lösung von L-Phenylalaninmethylester in Toluol wurde in einer Molmenge von 0,97, bezogen auf N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid, zugesetzt, um die Kondensationsreaktion durchzuführen. Der Gehalt an N-Formyl-α-L-aspartyl-L-phenylalaninmethylester und N-Formyl-β-L- aspartyl-L-phenylalaninmethylester in der Reaktionsflüssigkeit nach der Umsetzung wurde durch HPLC bestimmt. Das Pro duktionsverhältnis (α/β-Verhältnis) wurde berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid durch Umsetzung von L-Asparaginsäure mit Essigsäureanhydrid und Ameisensäure bei einem molaren Überschuß von Ameisensäure vom 1,05-fachen der Menge der Asparaginsäure oder mehr, wobei das Verfahren die Zentrifugation der Suspension des N-Formyl-Lasparaginsäureanhydrids nach der Reaktion in Gegenwart oder Abwesenheit eines aromatischen Kohlenwasserstoffs umfaßt, während die folgenden Stufen durchgeführt werden:

(1) Beginn der Zufuhr der Suspension zu einer Zentrifugationsvorrichtung unter einem Gegendruck von 1,33 · 10&sup4; Pa (100 mmHg) oder höher;

(2) Entlastung des Gegendrucks zu einem Zeitpunkt, an dem mindestens die Hälfte oder mehr der Suspension bereits zugeführt worden ist; und

(3) anschließende Filtration und/oder Entwässerung des Kuchens, während der Kuchen gegebenenfalls gewaschen wird.

2. Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-α-L-aspartyl- L-phenylalanin, umfassend das Verfahren von Anspruch 1 und die folgende Stufe:

(4) Lösen oder Suspendieren der erhaltenen Kristalle von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid in Essigsäure und Umsetzung mit L-Phenylalanin.

3. Verfahren zur Herstellung von N-Formyl-α-L-aspartyl- L-phenylalaninmethylester, umfassend das Verfahren von Anspruch 1 und die folgende Stufe:

(4) Lösen oder Suspendieren der erhaltenen Kristalle von N-Formyl-L-asparaginsäureanhydrid in Essigsäure und Umsetzung mit L-Phenylalaninmethylester.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei es sich bei dem aromatischen Kohlenwasserstoff um mindestens einen handelt, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Benzol, Toluol, Xylol oder Gemischen davon besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gegendruck in Stufe (1) 4,66 · 10&sup4; Pa (350 mmHg) oder höher ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Gegendruck in Stufe (1) 1,03 · 10&sup5; Pa (760 mmHg) oder höher ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gegendruck in Stufe (2) nach Abschluß der Zufuhr der Gesamtmenge der Suspension entspannt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Lösungsgemisch aus mindestens einem der Kohlenwasserstoffe, die vor der Trennung zugegeben wurden, und Essigsäure als Waschflüssigkeit zum Waschen des Kuchens in Stufe (3) verwendet wird.