JP2003192650A - Method for producing alkali metal salt of glycine - Google Patents

Method for producing alkali metal salt of glycine

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JP2003192650A
JP2003192650A JP2001395827A JP2001395827A JP2003192650A JP 2003192650 A JP2003192650 A JP 2003192650A JP 2001395827 A JP2001395827 A JP 2001395827A JP 2001395827 A JP2001395827 A JP 2001395827A JP 2003192650 A JP2003192650 A JP 2003192650A
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JP
Japan
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reaction
alkali metal
reactor
glycine
metal salt
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Yoshikazu Takamatsu
義和 高松
Tadanari Aoki
肇也 青木
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrially improved method producing an alkali metal salt of glycine useful as a raw material for a food additive of processed food, a medicine or an agrochemical, by hydrolysis of glycinonitrile with an alkali metal hydroxide. <P>SOLUTION: In this method producing the alkali metal salt of glycine by reacting glycinonitrile with the alkali metal hydroxide in the presence of water as solvent, the reaction is carried out in a flow reactor with a stirring tank pressurized under the partial pressure of ammonia &ge;0.2 MPa and the reaction of the reaction mixture is completed in a liquid seal type tubular flow reactor. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加工食品の食品添
加剤や、医薬、農薬などの原料として広く使用されてい
るグリシンのアルカリ金属塩をグリシノニトリルのアル
カリ金属水酸化物による加水分解によって製造する方法
についての工業的に優れた改良方法に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the hydrolysis of an alkali metal salt of glycine, which is widely used as a food additive for processed foods, a raw material for medicines, agricultural chemicals, etc., with an alkali metal hydroxide of glycinonitrile. The present invention relates to an industrially improved method of manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】水溶媒の存在下に、シアンヒドリンとア
ンモニアとを反応させ、これを加水分解してα−アミノ
酸を得る方法はシュトレッカー反応として公知である。
シアンヒドリンとアンモニアとの反応ではα−アミノニ
トリルの他、二級アミン、シッフ塩基類、遊離青酸を生
じることが知られている(Z.anal,Chem.,
169(3)184、米国特許第3,167,582号
公報)。この反応液をそのまま加水分解すると、上記、
副生物に起因する不純物が副生し、さらに、加水分解反
応工程で副生物が増加する。また、加水分解反応に於い
て、反応液の着色が増大してしまう。
2. Description of the Related Art A method of reacting cyanohydrin with ammonia in the presence of an aqueous solvent and hydrolyzing this to obtain an .alpha.-amino acid is known as the Strecker reaction.
It is known that the reaction of cyanohydrin with ammonia produces secondary amines, Schiff bases, and free hydrocyanic acid in addition to α-aminonitrile (Z. anal, Chem.,
169 (3) 184, U.S. Pat. No. 3,167,582). If the reaction solution is hydrolyzed as it is,
Impurities due to by-products are produced as by-products, and by-products are increased in the hydrolysis reaction process. Further, in the hydrolysis reaction, coloring of the reaction solution will increase.

【0003】特公昭51−24481号公報では、α−
アミノニトリルを中性またはアルカリ性で亜硫酸塩また
は酸性亜硫酸塩により処理した後にアルカリ加水分解す
る方法が報告されている。
In Japanese Patent Publication No. 51-24481, α-
A method has been reported in which an amino nitrile is treated with a sulfite or an acid sulfite at neutral or alkaline, and then alkali hydrolysis is performed.

【0004】特公昭56−8023号公報では、グリコ
ロニトリルとアンモニアとをアンモニア/グリコロニト
リルのモル比5以上20以下で、反応液の流れがピスト
ンフローになる様な管型反応器を用い、80〜150℃
の温度範囲下に反応させ、ついでグリコロニトリルと等
モル以上のアルカリ金属水酸化物で加水分解する方法が
報告されている。
In Japanese Patent Publication No. 56-8023, a tubular reactor is used in which glycolonitrile and ammonia are mixed in a molar ratio of ammonia / glycolonitrile of 5 or more and 20 or less and the flow of the reaction liquid is a piston flow. , 80-150 ℃
It has been reported that the reaction is carried out in the temperature range of 1, and then the hydrolysis is carried out with an alkali metal hydroxide in an equimolar amount or more than glycolonitrile.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
列挙された方法では、以下に述べる問題点があり、工業
的に実施する上では極めて不利であるといわざるを得な
い。
However, the above-listed methods have the following problems, which is extremely disadvantageous in industrial implementation.

【0006】特公昭51−24481号公報の方法は、
原料グリシノニトリル水溶液の安定化に関する提案であ
り、その実施例によれば、攪拌槽反応器を用い苛性ソー
ダ水溶液中へグリシノニトリルを滴下する反応の例のみ
であって、連続流通反応の例は記載されていない。又、
発生するアンモニアを除去しつつ反応を実施することが
記載され反応圧力についての記載はない。当該実施例に
よれば、グリシンソーダ収率は96%、或いは99%と
の記載があるが、加水分解反応での副生物に関する記載
はない。
The method disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 51-24448 is as follows.
It is a proposal regarding the stabilization of the raw material glycinonitrile aqueous solution, and according to the Examples, it is only an example of the reaction of dropping glycinonitrile into the caustic soda aqueous solution using a stirred tank reactor, and an example of the continuous flow reaction is Not listed. or,
It is described that the reaction is carried out while removing the generated ammonia, and the reaction pressure is not described. According to the Example, the glycine soda yield is described as 96% or 99%, but there is no description regarding by-products in the hydrolysis reaction.

【0007】特公昭56−8023号公報の方法は、主
として原料グリシノニトリルの製造方法に関する提案で
あり、その実施例によれば、アミノ化反応において青酸
の発生が大きく、加水分解後のグリシンソーダの収率は
91.8%に留まっており、着色に関する記載はない。
しかも、加水分解反応は攪拌槽方式で行われており、反
応時間や反応圧力の記載はない。
The method of Japanese Examined Patent Publication No. 56-8023 is mainly a proposal relating to a method for producing glycinonitrile as a raw material. According to the examples, a large amount of hydrocyanic acid is generated in the amination reaction and glycine soda after hydrolysis is used. The yield was 91.8%, and there is no description about coloring.
Moreover, the hydrolysis reaction is carried out in a stirred tank system, and there is no description of reaction time or reaction pressure.

【0008】従来の提案は、原料グリシノニトリルの製
法、安定化に関するものであって、加水分解反応方法に
関するものはなかった。本発明者らの検討によれば、反
応を攪拌槽流通反応方式で実施する場合、滞留時間分布
は大きく、原料のショートパスや反応液の過滞留は不可
避である。このことは、反応液の着色の進行、或いは、
逆反応による不純物の多大な副生を招き極めて不利であ
ると言わざるを得ない。これらの課題の解決は、従来技
術にて提案されている様な、原料グリシノニトリルの製
法の制御のみでは不可能である。
[0008] The conventional proposals relate to the production method and stabilization of the raw material glycinonitrile, and not the hydrolysis reaction method. According to the study by the present inventors, when the reaction is carried out in a stirring tank flow reaction system, the residence time distribution is large, and a short path of the raw material and an excessive retention of the reaction solution are unavoidable. This means that the coloring of the reaction solution progresses, or
It must be said that it is extremely disadvantageous because it causes a large amount of impurities by-produced by the reverse reaction. These problems cannot be solved only by controlling the manufacturing method of the raw material glycinonitrile as proposed in the prior art.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決する為に、鋭意検討を重ねた結果、グリシノニ
トリルとアルカリ金属水酸化物とを水溶媒の存在下に反
応させてグリシンのアルカリ金属塩を製造する方法に於
いて、アンモニアの分圧が少なくとも0.2MPa以上
になる様に加圧された攪拌槽流通型反応器にて反応を行
い、得られた反応液の反応を液封方式管型流通反応器に
て完結せしめることにより、簡便なる反応方法で高収
率、かつ着色の少ないグリシンのアルカリ金属塩を得る
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above problems, and as a result, reacted glycinonitrile and an alkali metal hydroxide in the presence of an aqueous solvent. In the method for producing an alkali metal salt of glycine, the reaction is carried out in a stirring tank flow type reactor which is pressurized so that the partial pressure of ammonia is at least 0.2 MPa or more. By completing the reaction in a liquid ring type tubular flow reactor, it was found that an alkali metal salt of glycine with high yield and little coloring can be obtained by a simple reaction method, and the present invention has been completed.

【0010】即ち、本発明は、以下の態様から成る。 (1)グリシノニトリルとアルカリ金属水酸化物とを水
溶媒の存在下に反応させてグリシンのアルカリ金属塩を
製造する方法に於いて、アンモニアの分圧が少なくとも
0.2MPa以上になる様に加圧された攪拌槽流通型反
応器にて反応を行い、得られた反応液の反応を液封方式
管型流通反応器にて完結せしめることを特徴とするグリ
シンのアルカリ金属塩の製造方法。 (2)反応液の、前記攪拌槽流通型反応器と前記液封方
式管型流通反応器の両反応器を併せた平均滞留時間が3
0〜120分であることを特徴とする上記(1)記載の
グリシンのアルカリ金属塩の製造方法。 (3)前記攪拌槽流通型反応器及び前記液封方式管型流
通反応器における反応温度がそれぞれ40〜80℃であ
り、該攪拌槽流通型反応器におけるアンモニア分圧が
0.2〜1.0MPaであり、かつ、該液封方式管型流
通反応器における圧力が、攪拌槽流通型反応器出口液の
溶解アンモニアが液相を維持できる圧力であることを特
徴とする上記(1)又は(2)記載のグリシンのアルカ
リ金属塩の製造方法。
That is, the present invention comprises the following aspects. (1) In a method for producing an alkali metal salt of glycine by reacting glycinonitrile and an alkali metal hydroxide in the presence of an aqueous solvent, the partial pressure of ammonia is at least 0.2 MPa or more. A method for producing an alkali metal salt of glycine, which comprises reacting in a pressurized stirred tank flow type reactor and completing the reaction of the obtained reaction liquid in a liquid ring tubular flow reactor. (2) The average residence time of the reaction liquid in the stirring tank flow type reactor and the liquid-sealing type pipe flow reactor combined is 3
The method for producing an alkali metal salt of glycine according to (1) above, which is 0 to 120 minutes. (3) The reaction temperature in each of the stirring tank flow type reactor and the liquid ring tubular flow reactor is 40 to 80 ° C., and the ammonia partial pressure in the stirring tank flow type reactor is 0.2 to 1. 0 MPa, and the pressure in the liquid ring tubular flow reactor is a pressure at which the dissolved ammonia in the outlet liquid of the stirring tank flow reactor can maintain a liquid phase (1) or ( 2) The method for producing an alkali metal salt of glycine as described above.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明における反応原料であるア
リカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化リチウムなどが用いられるが、好ま
しくは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムであり、よ
り好ましくは、水酸化ナトリウムである。これらのアル
カリ金属水酸化物は、予め、水溶液とされて反応器へ供
給される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the alkaline metal hydroxide used as the reaction raw material in the present invention, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like are used, but potassium hydroxide and sodium hydroxide are preferred. Yes, and more preferably sodium hydroxide. These alkali metal hydroxides are previously made into an aqueous solution and supplied to the reactor.

【0012】本発明における原料供給モル比は、アルカ
リ金属水酸化物/グリシノニトリルモル比として、少な
くとも等モル以上が必要であるが、過剰のアルカリ金属
水酸化物の供給は、グリシンアルカリ金属塩からのグリ
シンの取得に際して、精製負荷の増大を招き不利である
ので、好ましくは、1〜1.25の範囲であり、より好
ましくは、1.05〜1.15の範囲である。
The raw material supply molar ratio in the present invention needs to be at least an equimolar amount or more as an alkali metal hydroxide / glycinonitrile molar ratio, but excess alkali metal hydroxide is supplied by glycine alkali metal salt. In the case of obtaining glycine from the above, the purification load is increased, which is disadvantageous. Therefore, the range is preferably 1 to 1.25, and more preferably 1.05 to 1.15.

【0013】本発明における反応原料であるグリシノニ
トリルは、通常、ホルムアルデヒドと青酸から得られる
グリコロニトリルにアンモニアを反応させて得られるも
のである。このグリシノニトリルの製法に関しては多く
の提案がなされており、それらを参考に合成したものが
用いられるが、本発明においては、アミノ化反応後のグ
リシノニトリル反応液をそのまま、即ち、アンモニアを
含んだまま反応原料に用いることができる。グリシノニ
トリル反応液中には、多くの場合、未反応のグリコロニ
トリル、二級アミンであるイミノジアセトニトリルが不
純物として含まれている。この反応液をそのまま加水分
解に供する場合、含有されるイミノジアセトニトリルは
加水分解されてイミノジ酢酸アルカリ金属塩に転換さ
れ、グリコロニトリルは、加水分解されてグリコール酸
アルカリ金属塩に転換されるか、或いは、グリシノニト
リルと反応しイミノジアセトニトリルを経由してイミノ
ジ酢酸アルカリ金属塩に転換される。従って、本来、原
料であるグリシノニトリル中の副生物が少ないことが有
利である。
Glycinonitrile, which is a reaction raw material in the present invention, is usually obtained by reacting ammonia with glycolonitrile obtained from formaldehyde and hydrocyanic acid. Many proposals have been made regarding the production method of this glycinonitrile, and those synthesized with reference to them are used, but in the present invention, the glycinonitrile reaction solution after the amination reaction is used as it is, that is, ammonia is added. It can be used as a reaction raw material as it is. In many cases, unreacted glycolonitrile and iminodiacetonitrile which is a secondary amine are contained as impurities in the glycinonitrile reaction solution. When this reaction solution is directly subjected to hydrolysis, the contained iminodiacetonitrile is hydrolyzed and converted into an iminodiacetic acid alkali metal salt, and glycolonitrile is hydrolyzed and converted into a glycolic acid alkali metal salt. Alternatively, it reacts with glycinonitrile and is converted to iminodiacetic acid alkali metal salt via iminodiacetonitrile. Therefore, originally, it is advantageous that the amount of by-products in the raw material glycinonitrile is small.

【0014】一方、本発明者らの検討によれば、加水分
解反応を実施する場合に、原料の攪拌混合が不充分であ
ったり、反応温度、圧力等、条件が適切でなかった場合
に、イミノジ酢酸アルカリ金属塩の副生が大きくなるこ
とが明らかとなった。即ち、原料グリシノニトリル中に
含まれるイミノジアセトニトリル含有量以上の副生率と
なってしまい、グリシンアルカリ金属塩の収率低下に至
る他、グリシンアルカリ金属塩水溶液からグリシンを得
る精製工程への多大な負荷がかかることとなる。
On the other hand, according to the studies by the present inventors, when the hydrolysis reaction is carried out, when the stirring and mixing of the raw materials are insufficient, or the conditions such as reaction temperature and pressure are not appropriate, It was revealed that the by-product of the iminodiacetic acid alkali metal salt was large. That is, the by-product rate of the iminodiacetonitrile content or more contained in the raw material glycinonitrile, resulting in a decrease in the yield of glycine alkali metal salt, to the purification step to obtain glycine from the aqueous solution of glycine alkali metal salt A great load will be applied.

【0015】本発明における反応型式は、これらの問題
を解決せしめる手段である。即ち、グリシノニトリルの
加水分解反応をアンモニア分圧が少なくとも0.2MP
a以上になる様に加圧された攪拌槽流通型反応器にて行
い、得られた反応液の反応を液封方式管型流通反応器に
て完結せしめるものである。攪拌槽流通型反応器気相部
出口には、圧力制御弁を設置し、反応器内の圧力を保持
する。加水分解反応によりさらにアンモニアが発生する
ので系内圧は加圧される。この時、溶解度分のアンモニ
アは反応液中に保持される。後段反応器へは、液相供給
され、後段反応器出口にも圧力制御弁を設けておき、溶
解アンモニアが気化することなく液封状態で反応を完結
せしめる。系中のアンモニア濃度を任意に設定すること
により、副反応を抑制し、グリシンのアルカリ金属塩の
収率を飛躍的に向上することができ、一方、反応液の着
色も著しく抑制することができる。
The reaction type in the present invention is a means for solving these problems. That is, the hydrolysis reaction of glycinonitrile is carried out at an ammonia partial pressure of at least 0.2MP.
It is carried out in a stirred tank flow type reactor which is pressurized to be a or higher, and the reaction of the obtained reaction liquid is completed in a liquid ring tubular flow reactor. A pressure control valve is installed at the outlet of the gas phase portion of the stirring tank flow type reactor to maintain the pressure in the reactor. Ammonia is further generated by the hydrolysis reaction, so the system internal pressure is increased. At this time, the solubility of ammonia is retained in the reaction solution. A liquid phase is supplied to the latter-stage reactor, and a pressure control valve is also provided at the outlet of the latter-stage reactor to complete the reaction in a liquid-sealed state without vaporizing the dissolved ammonia. By arbitrarily setting the concentration of ammonia in the system, side reactions can be suppressed and the yield of the alkali metal salt of glycine can be dramatically improved, while the coloration of the reaction solution can be significantly suppressed. .

【0016】本発明における後段反応器には、液封方式
管型流通反応器が用いられる。当該反応器形式は、一般
に、栓流(プラグフロー)管型流通反応器と言われ、管
内を流れる流体の流速分布は一様であり、原料液のショ
ートパス、過滞留を抑制する反応器形式である。本発明
において、加水分解反応の後段反応器(フィニッシャー
反応器)に当該反応器を用いることにより、反応を極め
て短時間で、効率的に完結せしめることが達成され、過
滞留による製品液の着色、グリシノニトリルの逆反応経
由によるグリシンアルカリ金属塩の収率低下を著しく抑
制できる。
A liquid ring tubular flow reactor is used as the latter stage reactor in the present invention. The reactor type is generally called a plug flow type tubular flow reactor, and the flow velocity distribution of the fluid flowing in the pipe is uniform, and the reactor type that suppresses short paths and excessive retention of the raw material liquid Is. In the present invention, by using the reactor as the latter stage reactor of the hydrolysis reaction (finisher reactor), it is possible to efficiently complete the reaction in an extremely short time, and to color the product liquid due to excessive retention, The decrease in the yield of glycine alkali metal salt due to the reverse reaction of glycinonitrile can be significantly suppressed.

【0017】本発明における反応時間、即ち、平均滞留
時間は反応温度との兼ね合いであるが、時間が短いと反
応完結し難く、時間が長いと過滞留による変性着色が懸
念されるので、前段攪拌槽で、10〜60分、後段管型
反応器で10〜60分の範囲である。好ましくは、両反
応器を併せた平均滞留時間が、30〜120分、より好
ましくは、45〜100分の範囲である。
The reaction time in the present invention, that is, the average residence time is in balance with the reaction temperature. However, if the reaction time is short, it is difficult to complete the reaction, and if the reaction time is long, modified coloring due to excessive retention may occur. It is within a range of 10 to 60 minutes in the tank and 10 to 60 minutes in the latter stage tubular reactor. Preferably, the average residence time of both reactors combined is in the range of 30 to 120 minutes, more preferably 45 to 100 minutes.

【0018】本発明における反応温度は、上記、反応時
間との兼ね合いであるが、低い場合には反応完結し難
く、高い場合には収率低下、着色進行に至る為、通常、
35〜100℃の範囲である。好ましくは、40〜90
℃の範囲、より好ましくは、50〜80℃の範囲であ
る。
The reaction temperature in the present invention is a balance with the above reaction time, but when it is low, it is difficult to complete the reaction, and when it is high, the yield is lowered and the coloring progresses.
It is in the range of 35 to 100 ° C. Preferably 40-90
C., more preferably 50 to 80.degree.

【0019】本発明における前段攪拌槽流通反応器の操
作圧力は、原料に含有されるアンモニア、及び、反応に
より発生するアンモニアによって保圧されるが、反応圧
力はアンモニア分圧が少なくとも0.2MPa以上とな
るように設定される。反応器操作圧力は、反応温度、原
料濃度との兼ね合いで定まるが、通常はアンモニア分圧
が0.2〜1.0MPaの範囲に、好ましくは、0.3
〜0.8MPaの範囲に、より好ましくは、0.4〜
0.7MPaの範囲になるように定められる。後段管型
反応器では、液相を維持できるように圧力が選ばれる。
The operating pressure of the first-stage stirring tank flow reactor in the present invention is maintained by the ammonia contained in the raw materials and the ammonia generated by the reaction, and the reaction pressure has an ammonia partial pressure of at least 0.2 MPa or more. Is set. The operating pressure of the reactor is determined in consideration of the reaction temperature and the concentration of the raw materials, but usually the ammonia partial pressure is in the range of 0.2 to 1.0 MPa, preferably 0.3.
To 0.8 MPa, more preferably 0.4 to
It is set to fall within the range of 0.7 MPa. In the latter-stage tubular reactor, the pressure is selected so that the liquid phase can be maintained.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。な
お、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
く、その要旨を越えない限り、様々な変更、修飾などが
可能である。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. The present invention is not limited to these examples, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

【0021】[0021]

【実施例1】予め、以下の方法にてグリシノニトリル水
溶液を調製した。内容積4リットルで、攪拌器、ジャケ
ットを備えたステンレス製オートクレーブに、純水46
2gを仕込み、窒素置換したのち、攪拌しながら内液温
度を40℃に保つ様にジャケットに温水を循環した。そ
こへ、液体アンモニアボンベからアンモニアガスを導入
し、系内をアンモニアで置換しながら最終的には圧力を
0.26MPa/G(ゲージ圧)とした。しかる後、送
液ポンプにて、東京化成工業株式会社製グリコール酸ニ
トリル(グリコロニトリル)56%水溶液を600g/
Hrの供給速度にて当該オートクレーブに供給した。こ
の方法では、反応で消費されたアンモニア相当分が常に
供給されることとなる。2時間でグリコロニトリル水溶
液の供給を終了し、さらに1時間攪拌を続けて反応を終
了し、反応液をステンレス製タンクに圧送して回収し、
さらに圧力が0.4MPa/Gになるまで窒素ガスで加
圧した。グリシノニトリル23.5重量部、アンモニア
32.7重量部を含む水溶液2700gを得た。一方、
別途ステンレス製タンクに37.93重量部の水酸化ナ
トリウム水溶液3000gを調製し、窒素置換、窒素加
圧しておいた。
Example 1 An aqueous glycinonitrile solution was prepared in advance by the following method. A stainless steel autoclave with an internal volume of 4 liters equipped with a stirrer and a jacket was charged with pure water 46
After charging 2 g and purging with nitrogen, hot water was circulated through the jacket so as to keep the internal liquid temperature at 40 ° C. while stirring. Ammonia gas was introduced from a liquid ammonia cylinder to the system, and the pressure was finally adjusted to 0.26 MPa / G (gauge pressure) while the system was replaced with ammonia. Then, using a liquid-sending pump, 600 g of a 56% aqueous solution of glycolic nitrile (glycolonitrile) manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
It was supplied to the autoclave at a supply rate of Hr. In this method, the ammonia equivalent amount consumed in the reaction is always supplied. The supply of the glycolonitrile aqueous solution was completed in 2 hours, the reaction was completed by further stirring for 1 hour, and the reaction solution was pressure-fed to a stainless steel tank for recovery.
The pressure was further increased with nitrogen gas until the pressure reached 0.4 MPa / G. 2700 g of an aqueous solution containing 23.5 parts by weight of glycinonitrile and 32.7 parts by weight of ammonia was obtained. on the other hand,
Separately, 3000 g of an aqueous sodium hydroxide solution of 37.93 parts by weight was prepared in a stainless steel tank, and the atmosphere was replaced with nitrogen and pressurized with nitrogen.

【0022】図1に示す反応装置を用いて、下記の要領
にてグリシノニトリル加水分解連続流通反応を行った。
反応器1は攪拌槽流通型反応器であって、攪拌器を備え
た内容積200ミリリットルのジャケット式ステンレス
製オートクレーブであり、ジャケットに温水を循環させ
て任意の反応温度に維持され、上記グリシノニトリル水
溶液と水酸化ナトリウム水溶液が供給される。付属の液
面計の作動によりホールドアップ120ミリリットルに
保つ様に、ポンプ3が作動し、反応液を反応器2へ送液
する。反応器1の気相部出口には背圧弁が設置され、反
応器1内圧力を0.43MPa/Gに保持した。反応器
2は液封方式管型流通反応器であり、内容積120ミリ
リットルのジャケット式管型流通反応器であって、ジャ
ケットには温水を循環させ任意の反応温度に保った。反
応器2の出口には、背圧弁が設置され系内圧を0.5M
Pa/Gに設定した。背圧弁の出口製品グリシンソーダ
水溶液は、製品タンクに導かれ、予め窒素雰囲気に保圧
された製品タンクに貯えられた。反応開始から3時間経
過後より、反応器2出口液を希硫酸水溶液中にサンプリ
ングし組成分析、及び、吸光度分析を行った。反応原料
としたグリシノニトリル水溶液の組成を表1に、加水分
解反応条件を表2及び表3に、加水分解反応結果を表4
に示す。
Using the reaction apparatus shown in FIG. 1, a glycinonitrile hydrolysis continuous flow reaction was carried out in the following manner.
Reactor 1 is a stirred tank flow type reactor, is a jacket type stainless steel autoclave with an internal volume of 200 ml equipped with a stirrer, and warm water is circulated in the jacket to maintain an arbitrary reaction temperature. A nitrile aqueous solution and a sodium hydroxide aqueous solution are supplied. The pump 3 operates to feed the reaction solution to the reactor 2 so that the holdup is maintained at 120 ml by the operation of the attached liquid level gauge. A back pressure valve was installed at the gas phase outlet of the reactor 1 to maintain the internal pressure of the reactor 1 at 0.43 MPa / G. The reactor 2 was a liquid ring type tubular flow reactor, which was a jacketed tubular flow reactor having an inner volume of 120 ml, and warm water was circulated in the jacket to keep it at an arbitrary reaction temperature. A back pressure valve is installed at the outlet of the reactor 2 so that the internal pressure of the system is 0.5M.
It was set to Pa / G. The product glycine soda aqueous solution at the outlet of the back pressure valve was introduced into the product tank and stored in the product tank that was previously kept under a nitrogen atmosphere. After 3 hours had elapsed from the start of the reaction, the outlet liquid of the reactor 2 was sampled in a dilute sulfuric acid aqueous solution for composition analysis and absorbance analysis. The composition of the aqueous glycinonitrile solution used as the reaction raw material is shown in Table 1, the hydrolysis reaction conditions are shown in Tables 2 and 3, and the hydrolysis reaction results are shown in Table 4.
Shown in.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】[0026]

【表4】 [Table 4]

【0027】本実施例から、本発明の方法によれば、グ
リシノニトリルの連続流通加水分解反応によりグリシン
のアルカリ金属塩を製造する際に、極めて高収率で着色
の少ないグリシンアルカリ金属塩を製造できることが判
る。
From this example, according to the method of the present invention, when the glycine alkali metal salt is produced by the continuous flow hydrolysis reaction of glycinonitrile, the glycine alkali metal salt with extremely high yield and little coloring is produced. It turns out that it can be manufactured.

【0028】[0028]

【比較例1】上記表3記載の反応条件を下記表5記載の
反応条件(攪拌槽流通型反応器圧力を0MPa/G(常
圧))とし、発生するアンモニアを除去しつつ反応を行
った他は、実施例1と同様に反応を行った。結果を表6
に示す。
Comparative Example 1 The reaction conditions shown in Table 3 above were set to the reaction conditions shown in Table 5 below (the pressure in the stirring tank flow type reactor was 0 MPa / G (normal pressure)), and the reaction was performed while removing the generated ammonia. Others were the same as in Example 1. The results are shown in Table 6.
Shown in.

【0029】[0029]

【表5】 [Table 5]

【0030】[0030]

【表6】 [Table 6]

【0031】本比較例から、攪拌槽流通型反応器の圧力
を常圧とし、供給されるアンモニア、発生するアンモニ
アを反応器内で除去しつつ反応を行う場合には、本発明
の反応方式を用いたとしても、グリシンソーダの収率は
95.7%に留まり、イミノジ酢酸ナトリウム塩は原料
に含まれるイミノジアセトニトリル量以上に副生し、
又、反応製品液の着色も顕著であることが判る。
From this comparative example, in the case where the reaction is carried out while the supplied ammonia and the generated ammonia are removed in the reactor while the pressure in the stirred tank flow type reactor is normal pressure, the reaction system of the present invention is used. Even if it was used, the yield of glycine soda remained at 95.7%, and the sodium salt of iminodiacetate was by-produced in excess of the amount of iminodiacetonitrile contained in the raw material.
Further, it can be seen that the reaction product liquid is also markedly colored.

【0032】[0032]

【比較例2】反応器2を撤去し、攪拌槽流通型反応器内
での滞留時間を2倍として、下記表7及び8記載の加水
分解反応条件で反応を行った他は、実施例1と同様に反
応を行った。結果を表9に示す。
Comparative Example 2 Example 1 was repeated except that the reactor 2 was removed and the residence time in the stirred tank flow type reactor was doubled to carry out the reaction under the hydrolysis reaction conditions shown in Tables 7 and 8 below. The reaction was performed in the same manner as in. The results are shown in Table 9.

【0033】[0033]

【表7】 [Table 7]

【0034】[0034]

【表8】 [Table 8]

【0035】[0035]

【表9】 [Table 9]

【0036】本比較例から、加水分解反応を加圧系で実
施したとしても、攪拌槽流通型反応器のみで反応を行う
場合には、効率的に反応を完結せしめるに至らず、約1
時間の滞留時間では、グリシノニトリル転化率は98.
8%に留まっており、さらに、グリシンソーダの収率は
95.2%に留まり、イミノジ酢酸ナトリウム塩は原料
に含まれるイミノジアセトニトリル量以上に副生し、
又、反応製品液の着色も顕著であることが判る。
From this comparative example, even if the hydrolysis reaction is carried out in a pressurized system, if the reaction is carried out only in a stirred tank flow type reactor, the reaction cannot be efficiently completed, and the reaction will not be completed.
At a residence time of hours, the glycinonitrile conversion is 98.
The yield of glycine soda remains at 95.2%, and the iminodiacetic acid sodium salt is by-produced in excess of the amount of iminodiacetonitrile contained in the raw material.
Further, it can be seen that the reaction product liquid is also markedly colored.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、グリシノニトリルのア
ルカリ金属による加水分解反応を効率的に完結せしめる
ことにより、簡便なる反応方法で高収率で着色の少ない
グリシンのアルカリ金属塩を得ることができる。
According to the present invention, by efficiently completing the hydrolysis reaction of glycinonitrile with an alkali metal, it is possible to obtain an alkali metal salt of glycine with high yield and little coloration by a simple reaction method. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1で用いた反応装置図である。FIG. 1 is a diagram of a reactor used in Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA02 AC47 BB31 BC10 BC11 BC19 BD80 BD81 BE10 BE14 BE60 BU32 NB16 4H039 CA65 CD50    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4H006 AA02 AC47 BB31 BC10 BC11                       BC19 BD80 BD81 BE10 BE14                       BE60 BU32 NB16                 4H039 CA65 CD50

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 グリシノニトリルとアルカリ金属水酸化
物とを水溶媒の存在下に反応させてグリシンのアルカリ
金属塩を製造する方法に於いて、アンモニアの分圧が少
なくとも0.2MPa以上になる様に加圧された攪拌槽
流通型反応器にて反応を行い、得られた反応液の反応を
液封方式管型流通反応器にて完結せしめることを特徴と
するグリシンのアルカリ金属塩の製造方法。
1. A method for producing an alkali metal salt of glycine by reacting glycinonitrile with an alkali metal hydroxide in the presence of an aqueous solvent, wherein the partial pressure of ammonia is at least 0.2 MPa or more. Of an alkali metal salt of glycine, characterized in that the reaction is carried out in a stirred tank flow type reactor which is pressurized in the same manner, and the reaction of the obtained reaction solution is completed in a liquid ring tubular flow reactor. Method.
【請求項2】 反応液の、前記攪拌槽流通型反応器と前
記液封方式管型流通反応器の両反応器を併せた平均滞留
時間が30〜120分であることを特徴とする請求項1
記載のグリシンのアルカリ金属塩の製造方法。
2. The average residence time of the reaction liquid in both the stirred tank flow type reactor and the liquid ring type tubular flow reactor is 30 to 120 minutes. 1
A method for producing the alkali metal salt of glycine described.
【請求項3】 前記攪拌槽流通型反応器及び前記液封方
式管型流通反応器における反応温度がそれぞれ35〜1
00℃であり、該攪拌槽流通型反応器におけるアンモニ
ア分圧が0.2〜1.0MPaであり、かつ、該液封方
式管型流通反応器における圧力が、攪拌槽流通型反応器
出口液の溶解アンモニアが液相を維持できる圧力である
ことを特徴とする請求項1又は2記載のグリシンのアル
カリ金属塩の製造方法。
3. The reaction temperatures in the stirring tank flow type reactor and the liquid ring type pipe flow reactor are 35 to 1 respectively.
00 ° C., the ammonia partial pressure in the stirring tank flow type reactor is 0.2 to 1.0 MPa, and the pressure in the liquid ring tubular flow reactor is the stirring tank flow type reactor outlet liquid. The method for producing an alkali metal salt of glycine according to claim 1 or 2, wherein the dissolved ammonia is at a pressure capable of maintaining a liquid phase.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705175B2 (en) 2005-01-18 2010-04-27 Nippoh Chemicals Co., Ltd. Method for producing imide ether compound
CN111635330A (en) * 2020-06-24 2020-09-08 江苏扬农化工集团有限公司 Method for recycling reaction residues of key intermediate of hexamethylene diamine and co-producing carboxylic acid

Cited By (3)

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CN111635330B (en) * 2020-06-24 2023-01-24 江苏扬农化工集团有限公司 Method for recycling reaction residues of key intermediate of hexamethylene diamine and co-producing carboxylic acid

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