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Verfahren zur Herstellung von ß-Aminocarbonsäuren Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von ß-Aminocarbonsäuren durch Umsetzung von ß-Lactonen
mit Ammoniak und betrifft im besonderen die Herstellung von ß-Alanin (ß-Aminopropionsäure)
durch Hinzufügen von Ammoniak zu einer Lösung von ß-Propiolacton in Stickstoff oder
Sauerstoff enthaltenden polaren organischen Lösungsmitteln.
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Es ist bereits in der amerikanischen Patentschrift 2 356 459 beschrieben,
daB ß-Lactone, d. h. Lactone oder innere Ester von ß-Oxycarbonsäuren in guten Ausbeuten
durch Umsetzung eines Ketens mit einem Aldehyd oder Keton hergestellt werden können.
Auf diese Weise kann ß-Propiolacton (Hydracrylsäurelacton), das die Struktur
hat, aus Keten und Formaldehyd wirtschaftlich hergestellt werden.
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Es ist ferner in -der amerikanischen Patentschrift 2 375 005 beschrieben,
daB Ammoniak sich mit ß-Lactonen umsetzt, wobei Amide von ß-Oxycarbonsäuren entstehen,
und daB diese Reaktion durch Erwärmen des ß-Lactons auf etwa ioo° unter Druck mit
einem ÜberschuB flüssigen Ammoniaks begünstigt wird.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ß-Aminocarbonsäuren
der allgemeinen Formel
worin R1, R2, R3 und R4 Wasserstoffatome oder Alkyl-, Cycloalkyl- und Arylradikale
bedeuten, die i bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, bei dem man ein ß-Lacton der allgemeinen
Formel
in einem flüssigen Lösungsmittel löst, das aus einer organischen Verbindung besteht,
die wasserbeständig ist und in Wasser einen geringeren Ionisierungsgrad als den
von darin gelöstem Ammoniak besitzt, und die i bis 12 Kohlenstoffatome und wenigstens
z Atom Sauerstoff oder Stickstoff an nur eines der Kohlenstoffatome gebunden enthält,
zu der sich ergebenden Lösung Ammoniak hinzufügt, während Temperatur und Druck so
eingestellt werden, daß das Lösungsmittel in flüssigem Zustand gehalten wird, wobei
die ß-Aminocarbonsäure entsteht, die dann aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von ß-Alanin,
bei dem man ß-Propiolacton in einem Lösungsmittel löst, das eine organische Verbindung
enthält, die wasserbeständig ist und in Wasser einen geringeren Ionisierungsgrad
als den von darin gelöstem Ammoniak besitzt und die i bis 12 Kohlenstoffatome und
wenigstens i Atom Sauerstoff oder Stickstoff an nur eines der Kohlenstoffatome gebunden
enthält, zu der sich ergebenden Lösung bei atmosphärischem Druck und bei einer Temperatur
zwischen o und 5o° Ammoniak hinzufügt, so daß das Lösungsmittel im flüssigen Zustand
gehalten wird, wobei ß-Alanin entsteht, das dann aus dem Reaktionsgemisch entfernt
wird.
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Das bei der Reaktion verwendete ß-Lacton besitzt die allgemeine Formel
worin R Wasserstoff oder ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylradikal, das i bis 6 Kohlenstoffatome
enthält, darstellt. Beispiele von geeigneten ß-Lactonen umfassen ß-Propiolacton,
ß-Butyrolacton, ß-Isobutyrolacton, ß-Valerolacton, ß-Isovalerolacton, ß-n-Caprolacton,
a-Äthyl-ß-propiolacton, a-Isopropyl-ß-propiolacton, ß-Phenyl-ß-propiolacton, ß-Cyclohexyl-p-propiolacton,
a-Phenyl-ß-propiolacton, a-Butyl-ß-propiolacton a-Methyl-ß-butyrolacton, a-Äthyl-ß-butyrolacton,
ß-Methyl-ß-valerolacton u. dgl. Die bevorzugten Glieder dieser -Klasse sind jene
gesättigten aliphatischen ß-Lactone, die in Wasser löslich sind (diese Eigenschaft
besitzen jene ß-Lactone, die nicht über 6 Kohlenstoffatome enthalten), und besonders
ß-Propiolacton, das in ausgezeichneten Ausbeuten aus Keten und Formaldehyd wirtschaftlich
hergestellt werden kann.
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Wie gezeigt worden ist, ist die Beschaffenheit des angewandten Lösungsmittels
für die erfolgreiche Durchführung der Reaktion von erheblicher Bedeutung. Obwohl
die Reaktion, so wie sie in der erwähnten Gleichung dargestellt ist, wenigstens
bis zu einem gewissen Grade in Gegenwart eines polaren organischen Lösungsmittels
stattfinden kann, erfolgen mit vielen Arten von polaren und nichtpolaren Lösungsmitteln
anderweitige Reaktionen in solchem Ausmaß, daB das hergestellte Produkt ein Gemisch
verschiedener Stoffe ist, aus dem es praktisch unmöglich ist, irgendeine erhebliche
Menge der erwünschten ß-Aminosäure zu gewinnen. Eine nebenbei ablaufende Reaktion
erfolgt zwischen ß-Lacton und Ammoniak und ergibt ein Amid, weiterhin reagiert das
ß-Lacton mit bestimmten Lösungsmitteln, fernerhin reagiert Ammoniak mit bestimmten
Lösungsmitteln, auch polymerisiert das ß-Lacton unter Bildung von Polyestersäuren.
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Ganz überraschend jedoch erfolgt keine der möglichen Nebenreaktionen
in nennenswertem Umfang, wenn das angewandte Lösungsmittel wasserbeständig ist,
(das heißt, es setzt sich nicht mit Wasser um, wenn es zu diesem zugefügt wird)
und wenn dessen Ionisierungsgrad in Wasser geringer ist als der des Ammoniaks und
wenn dieses Lösungsmittel i bis i2 Kohlenstoffatome und wenigstens i Atom Sauerstoff
oder Stickstoff an nur eines der Kohlenstoffatome gebunden enthält. Da die Reaktion
in der flüssigen Phase und vorzugsweise bei atmosphärischem Druck und gewöhnlicher
Temperatur ausgeführt wird, muß natürlich auch das angewandte Lösungsmittel bei
den Bedingungen der Reaktion flüssig sein. Hierbei können flüssige Gemische von
Verbindungen als Lösungsmittel verwendet werden, bei denen die eine oder auch mehrere
der Komponenten des Gemisches unter den Reaktionsbedingungen in unvermischtem Zustand
fest sein würden. Lösungsmittel von dieser Beschaffenheit lösen das ß-Lacton (ß-Lactone
der in dieser Erfindung verwendeten Art sind im allgemeinen in polaren organischen
Lösungsmitteln löslich), aber lösen nicht ß-Aminocarbonsäuren (die gewöhnlich in
Wasser löslich, aber in organischen Lösungsmitteln unlöslich oder nur sehr mäßig
löslich sind) und bilden folglich außer einem passenden Reaktionsmedium ein bequemes
Mittel zur Abtrennung und Gewinnung des erwünschten Reaktionsproduktes.
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Jedes Lösungsmittel, das die in dem vorhergehenden Absatz dargestellten
chemischen und physikalischen Kennzeichen aufweist, kann in dieser Erfindung ohne
Rücksicht auf Zugehörigkeit zu besonderen chemischen Klassen verwendet werden. Klassen
von organischen Verbindungen, in denen ein Stickstoffatom an ein einzelnes Kohlenstoffatom
gebunden ist, sind die organischen Nitrile, die die allgemeine Struktur R - CN besitzen
(der Buchstabe R bezeichnet hier und auch weiter unten ein organisches Radikal),
ferner organische Nitro- und Nitrosoverbindungen (R - N OZ und R - N 0), Oxime und
Hydroxylamine
und Azoverbindungen
(R - N = N - R) sowie Stickstoff enthaltende
Verbindungen und organische Verbindungen, in denen ein Sauerstoffatom an ein einzelnes
Kohlenstoffatom gebunden ist, z. B. Alkohole und Phenole (ROH), weiterhin Ester
von Alkoholen oder Phenolen mit anorganischen Sauerstoff enthaltenden Säuren, wie
Salpetersäure, salpetrige Säure oder Phosphorsäuren (z. B.
und andere Klassen von Verbindungen mit Carbonyl-oder Hydroxylgruppen. Verschiedene
Verbindungen jeder dieser Klassen sind in oben gekennzeichnetem Sinne wasserbeständig,
besitzen in Wasser einen Ionisierungsgrad unter dem des Ammoniaks, sind unter Normalbedingungen
der Temperatur und des Druckes flüssig und lösen Ammoniak und ß-Lactone und sind
daher für das Verfahren vorliegender Erfindung brauchbar.
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Es ist jedoch aus vielen Gründen angebracht, insbesondere aus Gründen
der Verfügbarkeit und der Kosten sowie der Wirksamkeit in dem Verfahren der Erfindung,
für das angewandte Lösungsmittel bestimmte chemische Klassen zu bevorzugen, insbesondere
Alkohole, Ester oder Nitrile. Alkohole, die die erforderlichen physikalischen Eigenschaften
haben, sind bei Durchführung der Reaktion gemäß der Erfindung sehr wirksame Lösungsmittel
und ermöglichen, das erwünschte Produkt in hoher Ausbeute zu erhalten, was im Hinblick
auf die Tatsache besonders überraschend ist, daß sich Alkohole mit ß-Lactonen umsetzen,
wobei entweder ß-Alkoxycarbonsäuren oder Ester von ß-Oxycarbonsäuren erhalten werden.
Trotzdem ergibt Ammoniak mit einer Alkohollösung eines ß-Lactons gute Ausbeuten
einer ß-Aminocarbonsäure ohne nennenswerte Bildung anderer möglicher Reaktionsprodukte.
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Alkohole, die verwendet werden können, sind Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-,
Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tertiäre Butyl- und die verschiedenen Amyl-, Hexyl-,
Heptyl-, Octyl-, Nonyl- und Decylalkohole; Allyl- und Propargylalkohole und ihre
Homologen, die bis zu 12 Kohlenstoffatome enthalten können; Cyclohexyl- und Benzylalkohol
und andere cyclische Alkohole, die bis zu zo Kohlenstoffatome enthalten können,
desgleichen unter atmosphärischen Bedingungen flüssige Alkohole, die substituierte
Derivate irgendeines der obigen Alkohole sind, wie Äthylenglykol, Äthylenchlorhydrin,
Äthylencyanhydrin, 2-Nitroäthanol, ß-Äthoxyäthanol, Diäthylenglykolmonoäthyläther,
Diäthylenglykolmonobutyläther u. dgl. Es ist somit ersichtlich, daß der Alkohol
aliphatisch, alicyclisch oder aromatisch, gesättigt oder ungesättigt, primär, sekundär
oder tertiär, substituiert oder auch nichtsubstituiert sein kann. Beste Ergebnisse
werden mit nichtsubstituierten, gesättigten, aliphatischen
u. dgl.), Carbonsäuren und ihre Derivate, wie Ester, 70
Anhydride und Amide
Alkoholen erhalten, und von diesen sind die tertiären Alkohole, wie Tertiär-Butanol-,
Tertiär-Amylalkohol, Triäthylcarbinol- und Tertiär-Decylalkohol wegen der beinahe
theoretischen Ausbeuten der erhaltenen Produkte den primären oder sekundären Alkoholen
entschieden überlegen.
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Ester von irgendeinem der Alkohole, die in dem vorhergehenden Absatz
aufgeführt sind, mit anorganischen Sauerstoff enthaltenden Säuren oder mit organischen
Carbonsäuren sind im wesentlichen ebenso wirksam wie Lösungsmittel für die Reaktion,
wie es die nichttertiären Alkohole sind, vorausgesetzt, daß sie ein nicht zu hohes
Molekulargewicht haben und unter atmosphärischen Bedingungen flüssig sind. Ester,
die angewendet werden können, sind Methylnitrat, Äthylnitrat, Amylnitrit, Hexylnitrit,
Butylnitrit, Butylnitrat sowie Ester von Alkoholen mit organischen Sauerstoff enthaltenden
Säuren, Methylacetat, Äthylacetat, Methylpropionat, Isopropylacetat, Isobutylpropionat,
Allylacetat, Benzylacetat, Äthylfuroat, Allylbutyrat, Äthylbutyrat, Methylbutyrat,
Diäthylsuccinat, Äthylacetessigester u. dgl.
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Außer den tertiären Alkoholen sind die wirksamsten Lösungsmittel für
die Reaktion dieser Erfindung die organischen Nitrile, wie Acetonitril, Propionitril,
Crotonnitril, Vinylacetonitril, Acrylnitril, Valeronitril, Succinnitril, Isocapronitril,
Capronitril, Benzonitril, Benzylcyanid, m-Tolunitril, Malonitril, Glutarnitril,
Benzoylcyanid u. dgl. Die bevorzugten Nitrile sind die der aliphatischen Carbonsäuren,
im besonderen der gesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren.
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Andere Lösungsmittel, die nicht völlig gleichwertig mit Alkoholen,
Estern und Nitrilen sind, die aber trotzdem gute Ausbeuten an ß-Aminocarbonsäuren
ermöglichen, sind Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon, Diäthylketon, Methylpropylketon,
Methylisopropylketon, Methyl-n-butylketon, Äthylpropylketon, Dipropylketon, Vinylphenylketon
u. dgl. ; ferner Aldehyde wie Acetaldehyd, Propionaldehyd, n-Butyraldehyd, Isobutyraldehyd,
Valeraldehyd, Isovaleraldehyd, Trimethylacetaldehyd, n-Capronaldehyd, Heptaldehyd,
Acrylaldehyd, Crotonaldehyd, Propargylaldehyd, Benzaldehyd u. dgl. Die Ausbeute
bei Verwendung von Ketonen und Aldehyden als Lösungsmittel ist geringer als- die
mit Alkoholen, Estern und Nitrilen erhaltene, was wohl auf die Tatsache zurückzuführen
ist,
daß sich die Ketone und Aldehyde in einem gewissen Grad mit den ß-Aminocarbonsäuren,
die durch die Reaktion gebildet worden sind, umsetzen.
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Gewisse organische Nitroverbindungen, Phenole, organische Carbonsäuren
und ihre Anhydride und Amide, die wasserbeständig sind und in Wasser einen geringeren
Ionisierungsgrad besitzen als den des Ammoniaks, können ebenfalls als Lösungsmittel
für die Erfindung verwendet werden. Diese Verbindungen umfassen organische Nitroverbindungen,
wie Nitromethan, Nitroäthan, i-Nitropropan, 2-Nitropropan, i-Nitrobutan, i-Nitropentan,
i-Nitropenten, Nitrobenzol, Nitrotoluol L. dgl. ; bestimmte Phenole, wie Phenol
selbst, o- und m-Cresol, Oxystyrol, Cumenol u. dgl.; bestimmte organische Carbonsäuren
und ihre Amide, wie Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure, Acetamid,
Formamid, Propionamid u. dgl. Diese Nitroverbindungen, Phenole, Carbonsäuren und
Amide sollten als Lösungsmittel für die Reaktion nicht bevorzugt werden, weil sie
die Neigung haben, mit Ammoniak Salze zu bilden, wodurch die Abtrennung der erwünschten
ß-Aminocarbonsäure aus dem Reaktionsgemisch schwieriger wird, als wenn Alkohole,
Ester oder Nitrile als Lösungsmittel verwendet werden. Essigsäure ist nicht als
Lösungsmittel für die Reaktion brauchbar, da ihr Ionisierungsgrad in Wasser o,oo4
ist, der derselbe Ionisierungsgrad wie der von Ammoniak ist. In gleicher Weise sind
organische Säuren, die in Wasser höher als Essigsäure ionisiert sind, nicht brauchbar,
desgleichen nicht organische Basen, die höher als Ammoniak ionisiert sind.
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Es versteht sich, daß Verbindungen der hier aufgeführten Klassen,
die wasserunlöslich sind, mit einem Ioniszerungsgrad in Wasser von im wesentlichen
Null, ein Wert der niedriger ist als der Ionisierungsgrad von Ammoniak, als Lösungsmittel
für die Reaktion dieser Erfindung, ohne Rücksicht auf ihre Wasserunlöslichkeit,
brauchbar sind.
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In jeder der verschiedenen Klassen von verwendbaren Lösungsmitteln
hat sich gezeigt, daß Verbindungen, die ein Dipolmoment über 1,5 haben, wirksamer
sind als die, die ein niedrigeres Dipolmoment haben. Es hat sich auch gezeigt, daß
jene Lösungsmittel, die im wesentlichen neutral sind, d. h. jene Lösungsmittel,
die bei Zufügung zu Wasser, gleichgültig, ob sie wasserlöslich sind oder nicht,
das pg des Wassers nicht merklich verändern, zur Anwendung für die Reaktion brauchbarer
sind als die Lösungsmittel, die ausgesprochen sauer oder alkalisch sind.
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Zusätzlich zu den erwähnten Kennzeichen ist es ferner erwünscht, daß
das flüchtige Lösungsmittel vorzugsweise einen Siedepunkt unter 15o° haben sollte,
da bei Verwendung eines derartigen Lösungsmittels die ß-Aminocarbonsäure aus dem
Reaktionsgemisch leichter abgetrennt und das Lösungsmittel schnell wiedergewonnen
und in dem Prozeß erneut verwendet werden kann.
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Bei der Ausführung der Reaktion dieser Erfindung wird das ß-Lacton
zu dem Lösungsmittel hinzugefügt, und dann wird Ammoniak in Gasform oder in einer
Lösung mit dem Lösungsmittel zu der sich ergebenden Lösung hinzugefügt, wobei die
Umsetzung zur Aminosäure erfolgt, die aus der Lösung ausfällt. Die Aminosäure wird
schnell aus dem Reaktionsmedium entfernt, z. B. durch Filtrieren oder durch andere
gebräuchliche Mittel, und wird vorzugsweise durch Auflösen in Wasser gereinigt und
aus Alkohol umkristallisiert. Aminosäuren und im besonderen ß-Alanin können auf.
diese Weise in sehr reiner Form hergestellt werden.
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Die bei der Reaktion verwendeten Mengen von ß-Lacton und Ammoniak
sind nicht von entscheidender Bedeutung und können im größeren Umfange variiert
werden. Zum Beispiel können die Ausgangsverbindungen in gleichen Mengen zusammengebracht
werden, oder es kann ein Überschuß verwendet werden, wobei die höchsten Ausbeuten
der erwünschten Aminosäure mit den bevorzugten Lösungsmitteln erzielt werden, wenn
ein Überschuß an Ammoniak verwendet wird.
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Die Menge des Lösungsmittels ist gleichfalls nicht von entscheidender
Bedeutung, und es kann jede erwünschte Menge verwendet werden. Es ist jedoch im
allgemeinen erwünscht, eine solche Menge zu verwenden, daß das Reaktionsgemisch,
auch nach dem Ausfallen der Aminosäure, leicht gerührt werden kann. Gewöhnlich ist
eine Menge von etwa 3 bis 4 Mol an -Lösungsmittel auf jedes Mol des ß-Lactons für
diesen Zweck ausreichend, obwohl i bis io Mol Lösungsmittel für jedes Mol des ß-Lactons
verwendet werden können, gegebenenfalls aber auch noch andere verhältnismäßige Anteile.
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Die Reaktion wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck
ausgeführt, doch können die Temperaturen bei - 50° oder darunter und bei -f- 6o°
oder darüber liegen. Ein bevorzugter Temperaturbereich liegt zwischen o und + 5o°,
wenn man mit Alkoholen, Estern und Nitrilen arbeitet, die bevorzugt verwendet werden
sollten. Jedoch können andere Temperaturen und Drucke angewandt werden, vorausgesetzt,
daß die Lösung des ß-Lactons während der Reaktion flüssig gehalten wird.
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Die folgenden Beispiele sollen die Ausführung dieser Erfindung veranschaulichen.
Sofern nicht anders angegeben, sind alle Teile Gewichtsteile. Beispiel i 72 Teile
(i Mol) ß-Propiolacton werden zu
300 ccrri tertiären Butanols hinzugefügt,
und die Lösung wird auf i6° abgekühlt. 17 Teile Ammoniakgas werden dann langsam
unter beständigem Rühren in die Lösung eingeleitet. Nach wenigen Minuten beginnt
ein Feststoff auszufallen. Nachdem der Zusatz von Ammoniak beendet ist, wird der
Feststoff durch Filtrieren entfernt und getrocknet. Der Feststoff wird dann in der
kleinsten Menge Wasser gelöst und die Lösung im Vakuum eingedampft. Das teilweise
kristalline Material wird mit 3oo ccm Methanol aufgenommen, aus dem
70,5
Teile (79 0/0) ß-Alanin auskristallisieren. Schmelzpunkt 197 bis 2oo°.
| Analyse |
| Berechnet-für C,H702N Gefunden |
| C ....... 40,44% 40,37 % |
| H ....... 7,92% 7,99% |
| N ...... _ 15,72 % 15,83% |
Beispiel 2 144 Teile (2 Mol) ß-Propiolacton werden zu 6öo ccm tertiärem
Butanol hinzugefügt, und die Lösung wird auf 30° erwärmt. Ein Überschuß von Ammoniakgas
wird dann langsam unter beständigem Rühren in die Lösung eingeleitet. Ein Feststoff
beginnt beinahe sofort auszufallen, und es wird mit einer kleinen Menge ß-Alanin
geimpft. Nach 2 Stunden wird Ammoniak nicht mehr absorbiert, und der Feststoff wird
aus dem Gemisch durch Filtrieren abgetrennt und getrocknet. Der Feststoff wird in
Wasser aufgelöst und das Wasser unter Anwendung von Vakuum entfernt.
500
ccm Methanol werden hinzugefügt, wonach 144 Teile (S1,8 °/o) im wesentlichen reines
ß-Alanin (Schmelzpunkt igo bis 2oo°) auskristallisieren. Beispiel 3 bis 6 Das Verfahren
des Beispiels i wird wiederholt, wobei man nacheinander jeweils folgende Alkohole
verwendet: Methylalkohol, Äthylalkohol, Propylalkohol und Isoamylalkohol. In jedem
Fall wird eine gute Ausbeute von reinem ß-Alanin erhalten. Beispiel 7 72 Teile (i
Mol) ß-Propiolacton werden zu
300 ccm Acetonitril hinzugefügt, und die Lösung
wird auf eine Temperatur von 3 bis 7° gekühlt. 17 Teile gasförmigen Ammoniaks werden
unter beständigem Rühren über einen Zeitraum von 3 Stunden in die Lösung eingeleitet.
Nachdem der Zusatz von Ammoniak beendet ist, wird der gebildete Feststoff durch
Filtrieren entfernt, mit Äther gewaschen und getrocknet, wonach 86 Teile (g6 °/o)
im wesentlichen reines ß-Alanin (Schmelzpunkt 196 bis i98°) erhalten werden. Beispiel
8 72 Teile (i Mol) ß-Propiolacton werden zu 3o0 ccm Isopropylacetat hinzugefügt,
und die Lösung wird bei einer Temperatur von annähernd 5° gehalten. Dann wird ein
überSChuß gasförmigen Ammoniaks in die Lösung eingeleitet. Es bildet sich eine schwere
Ölschicht. Das Isopropylacetat wird dekantiert und das Öl mit Wasser gewaschen.
Das Wasser wird unter Vakuum entfernt und das Öl mit ß-Alaninkristallen geimpft,
worauf ß-Alanin zu kristallisieren beginnt. Dann wird Methanol hinzugefügt, wonach
weiteres ß-Alanin auskristallisiert. 27 Teile ß-Alanin (Schmelzpunkt igo bis i92°)
werden erhalten. Beispiel g Beispiel 8 wird unter Anwendung von Aceton als Lösungsmittel
für die Reaktion wiederholt. Nach der Reinigung des kristallisierten Produktes werden
32 Teile ß-Alanin erhalten.
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Beispiel io 72 Teile (i Mol) ß-Propiolacton werden in 6oo ccm Nitroäthan
gelöst, und die Lösung wird bei einer Temperatur von i5° gehalten. Dann wird gasförmiges
Ammoniak unter beständigem Rühren während eines Zeitraumes von 2 Stunden in die
Lösung eingeleitet. Ein Reaktionsprodukt scheidet sich aus, das filtriert und dann
erhitzt wird, um alle von dem Ammoniak mit dem Lösungsmittel gebildeten Salze zu
zersetzen, worauf das Produkt in Wasser gelöst wird. Das Wasser wird unter Anwendung
von Vakuum verdampft, Methanol hinzugefügt, und die Lösung wird mit ß-Alaninkristallen
geimpft, wonach eine erhebliche Menge ß-Alanin, das bei der Reaktion gebildet wurde,
aus der Lösung auskristallisiert.
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Wenn andere ß-Lactone mit Ammoniak nach der Arbeitsweise der obenerwähnten
Beispiele umgesetzt werden, werden andere Aminosäuren gebildet. Wenn z. B. zu einer
Lösung von ß-Butyrolacton in einem Alkoholester oder in einem Nitril Ammoniak hinzugefügt
wird, bildet sich ß-Aminobuttersäure, und wenn Ammoniak mit a-Methyl-ß-propiolacton
in ähnlicher Weise 'umgesetzt wird, bildet sich a-Methyl-ß-aminopropionsäure.
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Die Reaktion eines ß-Lactons mit Ammoniak gemäß der Erfindung stellt
ein einfaches Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von ß-Aminosäuren und im
besonderen von ß-Alanin dar, die wertvolle organische Verbindungen sind. Die ß-Aminosäuren
und viele ihrer Derivate sind z. B. von großer physiologischer Bedeutung, wobei
ß-Alanin im besonderen zur Herstellung von Pantothensäure verwendbar ist, die in
Form ihres Alkalisalzes von großem Wert bei der Behandlung von Ernährungsstörungen
und Unterernährung ist. Sie sind ebenfalls als Zwischenprodukte bei der Herstellung
anderer organischer Verbindungen und für viele andere Zwecke brauchbar.