JP3548574B2

JP3548574B2 - 連続的に実施しうる、メチオニンまたはメチオニン誘導体の製造方法

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Publication number: JP3548574B2
Application number: JP50963594A
Authority: JP
Inventors: ハンス−アルブレヒトハセベルク，; クラウスフートマッヒャー，; シュテファンラウテンベルク，; ハインリッヒペッチュ，; ホルストヴァイゲル，
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: KR950704246A; MX9306515A; CA2146644A1; US5672745A; AU5333994A; JPH08502277A; SG47910A1; CZ94795A3; EP0665832A1; SK51195A3; DE4235295A1; RU95112467A; EP0665832B1; ES2102686T3; CN1103066A; WO1994008957A1; MY109335A; CN1040533C; AU675989B2; RU2116294C1

Description

本発明は、直接にたとえば飼料添加物として使用するかまたは飼料添加物として使用しうるアミノ酸またはその塩を単離するためにも使用することのできるメチオニンのアルカリまたはアルカリ土類金属塩水溶液を大工業的に製造するのに適した、とくに連続的に実施しうる方法を包含する。この方法は、殊にメチオニン塩溶液の製造に適している。メチオニンならびにメチオニン塩、殊にメチオニンナトリウム塩の水溶液（ドイツ国特許第3105009号）、メチオニンヒドロキシ類似体（MHA）のような代替物も、ニワトリ、子ブタおよび他の有用動物の飼育用飼料添加物として世界的に使用され、主として動物タンパク質の生産に役にたっている。まさに、増加する世界人口および増大する食糧問題に関して、動物の成長過程における必須アミノ酸の１つとしてメチオニンおよびそれの種々の形のもの、ひいてはそれの低廉な製造がとくに重要である。必要に応じて、固形物または液状のものが有利に使用される。
市場に存在するメチオニンナトリウム塩溶液はメチオニン40重量％の濃度を有し、代替物MHAとは異なり、その生物学的価値に関しては、等モル規準で比較して、固体メチオニンに匹敵する。かかるメチオニンナトリウム塩の製造には主として３つの方法が挙げられる。
1. 単離したメチオニンの簡単な溶解。
この方法は実際に極めて純粋な製品形を生じるが、付加的な作業工程により、固体製造と比較して費用がかかり、ひいてはメチオニン自体の製造よりも経済的でない。
2. ５−（β−メチルメルカプトエチル）−ヒダントインのNaOHまたはNaOH/Ca（OH）_２混合物によるアルカリ性加水分解。この加水分解においては好ましくない副生成物の生成をさけるために、約２〜３水酸化物当量を使用しなければならない。
Ca（OH）_２を使用する場合、過剰量のけん化剤（ドイツ国特許第3105006号）は炭酸カルシウムの形で分離することはできるが、殆んど使用できない廃棄塩として処理するかまたは燃料および溶解のような費用のかかる付加工程によって再使用可能な水酸化物形に戻さなければならない。これに反して、カセイソーダ溶液の単独使用の場合には過剰量は（ドイツ国特許出願公開第3104997号）生成した炭酸ナトリウムの形でまたは（ヨーロッパ特許第253740号）炭酸ナトリウムを硫酸で中和した後、その際生成した硫酸ナトリウムの形で除去しなければならない。塩生成ならびに費用のかかる塩分離、生成物溶液中に好ましくない塩残分の残留する危険も、これらの方法の欠点を形成する。
3. メチオニンアミドのアルカリ性加水分解。
これは、たとえばヨーロッパ特許第228939号から公知であるように、ほぼ化学量論的量の水酸化物を用いて実施することができ、過大量の副産物が生成することもない。この点に、上記の２による方法に比して著しい利点がある。
メチオニンアミドの製造は、公知法ではメチオニンニトリルの加水分解によって行なわれるが、該メチオニンニトリルは常用の出発物質メチルメルカプトプロピオンアルデヒド（MMP）、シアン化水素酸またはシアン化アンモニウムおよびアンモニアから直接合成によって得ることができる。
酸性のニトリル加水分解は、必然的に生じる中性塩生成のため排除され、アルカリ性ニトリル加水分解はとくに触媒的に有効なカルボニル化合物、殊にケトンの添加下に実施される（Houben−Weyl:Melhoden der Organischen Chemie、第４版1985年の拡張および続刊、Bd.E5、第335頁以降およびそこに引用されている文献）。
メチオニンアミドをきれいに単離し、引き続き、たとえばヨーロッパ特許第228938号に記載されているように、NaOHを用いてNaメチラート加水分解するのは比較的費用がかかりかつロスが大きいのでかかる方法は不経済である。
同じ特許の他の記載された例においては、500mlの圧力容器中でMMPおよびHCNからまず通常のようにMMPシアンヒドリンをつくり、これを引き続き過剰量の凝縮NH₃を投入することによりメチオニンニトリルに交換する。放圧し、60℃から10℃に冷却した後、これを（Houben−Weyl参照）アセトンおよびNaOHの水溶液と反応させ、引き続き真空をかけて残留アンモニアおよびアセトンを除去し、その後生成したメチオニンアミドをカセイソーダ溶液の添加により温度180℃でメチオニンナトリウム塩に加水分解する。引き続き放圧し、残留アンモニアを真空で除去すると、メチオニンナトリウム溶液が生じ、該溶液はメチオニンのほかになお少なくとも10種の別の副産物を種々の、しかし無視できない濃度で含有する。この実験室技術的実施形は、設備あたりメチオニン数10000トンの通常の大工業的生産の領域内での使用には不適当である。さらに、アセトンの残留ないしはその再循環可能性、ならびに使用したNH₃大過剰量の再循環可能性については何も言明しない。しかし、過剰に使用したアンモニアならびに必要なケトン触媒の再循環可能な形でのできるだけ完全な回収および引き続く双方の再使用は、ここで選択した合成ルートの収率および選択性に関する最適の構成のほかに、目指す大規模に連続的に実施可能であるべき経済的方法に対する前提条件である。
これまで、均一なケトン触媒されるアルカリ性アミノニトリル加水分解の連続的方法はまだ記載されていない。その理由は、生じるケトン、アンモニア、水からならびに場合により副産物からなる混合物に対する、有効で連続的に実施できる工業的精製法がこれまで利用できなかった点にある。
この問題の重要性は、反応媒体から濾過により容易に分離することができるかまたは固定層の形で基体溶液が連続的に貫流することのできる、触媒活性のカルボニル基を有するポリマー樹脂がケトン代替物として開発されたことで読みとれる（ヨーロッパ特許第84470号、東ドイツ国特許第208349号）。
しかし、一見して非常に魅力あるこの着想は、かかる触媒がこれまで購入できずかつ万一大規模生産に必要な量で製造されたとしても、購入しうる低廉なケトンとは異なり、非常に高価であるという欠点を有する。さらに、記載されたポリマー樹脂はカルボニル基における副反応により急速に被毒され、費用をかけて再生しなければならない。
この方法の１実施形（ヨーロッパ特許第168282号、米国特許第4677224号）においては、触媒有効寿命の延長は、加水分解のために使用されるアミノニトリル溶液を、次のケトン化工程において製造される生成物溶液により約1Mから0.1Mに強く再希釈することによって得られる。
しかし、これは大規模生産にとっては同様に不利である。第一に、ポリマー触媒で充てんされた相応に大きいカラムが使用され、該カラムは少なくとも２個存在しなければならず、その際触媒の再生はそれにも拘らず完全にはなくならない。第二に、不変に第80℃の熱い生成物溶液の約90％を再び前段階に必要な30℃の温度に冷却し、該溶液を前段階を通過した後再びもとのけん化温度に加熱しなければならない。
廃棄物流の回避ないしは最低限に抑制ならびに方法の最適実施は、経済的ならびに最近の生態学的観点からも、かかる方法においても不可欠である。
従って、課題はメチオニンまたはその塩またはメチオニンニトリルまたはメチオニンアミドのような前駆体の製造方法であり、その際該方法は直接に、使用すべき既述した基礎化学薬品から出発し、中間体の単離なしでも大工業的に実施可能であるべきである。この方法は経済的かつ殊に連続的に実施可能であるべきであり、その際過剰のアンモニア、ならびに使用されたケトンはできるだけ十分にロスなしに回収し、再使用されるべきである。
この課題は、請求項による本方法によって解決され、その際殊に請求項の組合せはそれぞれの利点の維持下に可能である。
とくに連続的、または一部連続的および不連続的にも実施できるこの方法は合計５または６つの主要工程を包含する：
１） MMPおよびHCNからの粗製MMPシアンヒドリン（前駆体）の生成

２）粗製MMP−CHおよびNH₃またはNH₃/水の混合物から、またはMMP、HCNおよびNH₃ないしはNH₃/水の混合物から１工程で粗製MMPアミノニトリル（前駆体）の生成

３）粗製MMPアミノニトリル（AN）の粗製MMPアミドへのアルカリ性ケトン触媒による加水分解

４）３）からのメチオニンアミド（Met−AM）含有粗生成物混合物のアルカリ性けん化、場合によりケトン、NH₃および場合により他の揮発性成分の同時の部分的または完全な分離

５）４）から得られた粗製メチオニン塩溶液の場合による後処理、たとえば後反応、精製工程ないしは所望の最終濃度にまでの蒸発濃縮
６）アンモニア／ケトンの粗製および再循環
Ｒ＝（CH₂）₂SCH₃
１）および２）について：
アルデヒド、シアン化水素酸およびアンモニアから（シュトレッカー合成）からまたは一次的に生成したシアンヒドリンおよびアンモニアから（チーマン別法）のα−アミノ酸前駆体としてのアミノニトリルの生成は一般に公知であり、無数の実施例で研究されている（Houben−Wryl:Methoden der Organischen Chemie、第４版、1952年、第８巻第274頁以降ないしは第４班に対する増補および続巻E5第1425頁以降）、双方の反応は、反応条件を適当に選択すれば収率＞90％で進行する。
この場合にはマーチンの別法は、シアンヒドリン生成の比較的大きい反応熱を差当り捕捉することができるという利点を有する。これは殊に連続的方法において、後続の同様に発熱的アミノニトリル生成の反応温度の正確な調節を可能にする。
MMPシアンヒドリン生成：
MMPシアンヒドリンの生成は、MMPおよび液状またはガス状のシアン化水素酸からpH5〜９および50℃までの温度で自発的に行なわれるが、とくにpH5.5〜7.5およびおよび20〜30℃で実施される。
pH値は、場合により少量の塩基の添加によって設定範囲内に保持される。アミン化合物、たとえばトリエチルアミンまたはピリジンのような有機塩基も、アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物ないしはシアン化物、たとえばNaOHまたはNaCNのような無機塩基もその水溶液の形で適当である。
反応成分はほぼ等モル量使用すべきである。アルデヒド過剰量は次の反応工程ないしは最終生成物中に副産物および分解生成物を生じるので、できるだけ避けるべきである。
HCN大過剰量も同様に避けるべきである。それというのもシアン化水素酸を適当な個所で再び駆出するかまたは破壊しなければならず、これによって付加的なエネルギー費ないしは方法技術的出費が生じるからである。しかし、５モル％までの僅かなHCN過剰量は有利であることが判明した。それというのもこれによって実際に＞99.9％の選択率で定量的MMP変換率を達成することができるからである。
MMP−CHの製造は、MMPおよびガス状または液状のシアン化水素酸から、たとえば撹拌釜中でバッチ式にならびに殊に有利には管形またはループ反応器中で連続的に実施するか、または両者の組合せ中で上述したように実施することができる。反応物の良好な混合と同時にpHおよび温度制御は、この工程の最適実施のための前提条件である。
HPLCまたはDCのような通常の分析法で立証された収率は99.9％であった。
アミノニトリルの生成：
得られた粗製MMPシアンヒドリンは、MMPおよびHCNからなるほぼ等モル混合物、またはたとえばシアンヒドリン段階でMMP−CHが完全に生成しなかった場合に生じるような粗製MMPシアンヒドリンおよびMMP/HCNからなる任意の混合物におけると同様に、アンモニアまたはアンモニア／水の混合物と反応させて粗製MMP−アセトニトリルを得ることができる。
従前の特許公開明細書にはなかんずく液状NH₃とMMP/HCNないしはMMP−CHとの反応が記載されているが、最近アミノニトリル生成に対しアンモニア水の使用が有利であることが判明した。
ドイツ国特許出願公開第1643545号明細書には最高60℃まで、とくに15〜40℃の温度において過圧下に、MMPに対して4.6〜55当量のNH₃過剰量および＞50重量％のNH₃濃度を使用することが記載されている。しかし、滞留時間は4.5〜5.5時間で連続的方法にとっては長すぎる。さらに、記載された方法では多すぎる副産物（DNおよびDNMA）が生成し、このものは連続的大規模生産には同様に許容できない。次の、アミノニトリルの酸性加水分解によるメチオニンの収率は、NMPに対して97〜99％と記載されている。ドイツ国特許出願公開第2006979号明細書は、主要条件は同様であるが、連続運転の撹拌釜中で実施する方法を教示し、その際この発明の重点は粗製アミノニトリルの相分離後に得られる、NH₃濃度でなおANを含有する水相を部分的に反応釜に戻すことにある。これにより、引き続く酸性けん化における塩生成を減少させる。しかし、既に生成した生成物を部分的に戻すのは、殊にここで目指す酸性けん化に対する方法の経済的価値を著しく制限する。
また、ドイツ国特許第2645544号には、24〜48.6重量％、殊に32〜42重量％のNH₃濃度およびここで使用される前生成シアンヒドリンに対してNH₃4〜７当量の過剰量を、温度50〜100℃、圧力１〜10バールで使用するのが有利であることが記載されている。アミノニトリル生成は実際に連続的に管形反応器中で実施することができ、反応時間は30分以下であるが、アミノニトリルの収率は最良の場合でも使用したMMPシアンヒドリンに対して96％にすぎない。しかし、100％よりも明らかに低い中間収率は、多工程法にとっては経済的ならびに生態学的観点下では十分ではない。それというのも未反応のエダクトまたはこれから生成した副産物を分離し、費用をかけて廃棄しなければならないからである。これは、殊にメチオニン生産に関し普通であるような大きさでは許容できない。
引用したすべての特許公報には、実際に90％以上の収率が記載されているが、収支において生じるギャップについては何も言明されていない。
ところで本発明により、粗製アミノニトリル中の有機主要副成分は相応に置換されたイミノジニトリル（DN）（DN＝2,2′−ビス−（２−メチルメルカプトエチル）−イミノジアセトニトリル）、それから誘導されるジニトリルモノアミド（DNMA）（DNMA＝2,2′−ビス−（２−メチルメルカプトエチル）−イミノジアセトニトリルモノアミド）、ならびに既にこの個所で生成したメチオニンアミド（AM）からなることを見出した。

従来文献にまだ記載されていないイミノジニトリル化合物DNおよびDNMAは、次の段階で完全にまたは部分的に相応するイミノ二酸（DS1＝2,2′−ビス（２−メチルメルカプトエチル）−イミノ二酢酸）に加水分解し、その含量は生成物中の異種成分としてできるだけ低くあるべきである。従って、経済的方法にとって重要な観点を考慮して、実際に定量的なアミノニトリルの収率において副産物の生成をできるだけ小さくすることが、アミノニトリル段階の最適実施形のためには第一に重要である。
ところで、CH₃/CHないしはNH₃/アルデヒドの、少なくとも4:1、殊に5:1のモル比および使用したNH₃濃度＞50重量％、有利には55〜85重量％を用い、NH₃/H₂Oのモル比1.5以上で、40℃以上であるが80℃を越えない温度および少なくとも５分であるか、60分を越えない反応時間で作業する場合、DN＋DNMAの分量は、反応したアルデヒドに対して＞98％モル％のAN収率において、使用したシアンヒドリンの＜２モル％の是認しうる小さい値をとることが判明した。殊に高い温度または低いNH₃濃度ないしはNH₃過剰量、長い滞留時間もジニトリルの分量を増加し、低い水含量は必要な反応時間を延長する。とくに、反応は遅くとも、理論値の２％（モル％はMMP＋CHに対して）のDN＋DNMAが生じたときに終らせる。それというのもさもないと最終生成物中のDSの分量が過度に高くなるからである。一般に反応はDN＋DNMAの分量ができるだけ僅小であるような範囲内で実施される。本工程の望ましい実施形は10〜50分の反応時間およびその際生じる系圧力において50〜70℃の温度範囲内で55〜85重量％、殊に60〜80重量％の濃度を有するNH₃5〜８当量の使用である。この範囲内で、DN＋DNMAの分量はむしろ＜１モル％に低下する。
ここで選択した条件は、大規模生産にとり絶対に必要な96％以上の収率を有する連続的実施をはじめて可能にする。この方法には、純管形反応器またはループ反応器と管形反応器の組合せを使用することができ、その際管形反応器はループ反応器の数倍の滞留時間を有するべきである。それというのもこれによってジニトリルの生成を小さくすることができるからである。さらに、ここに記載した方法は、新しいアンモニア／水の代りに、あとでの再循環段階から回収されるアンモニアないしは相応するアンモニア／水の混合物を使用することができることによりすぐれている。
こうして得られた粗製アミノニトリル／水／アンモニアの混合物は、直接に後続の加水分解に使用するか、または常圧またはアミノニトリル段階における支配的系圧力と常圧との間にある圧力に放圧した後に使用することができる。放圧の際、既にこの個所でアミノニトリル段階からの過剰量のNH₃の一部を回収することができる。
アミノニトリル加水分解＝メチオニンアミドの生成：
ドイツ国特許第2637204号およびドイツ国特許第2753828号に、相応するアミノニトリルのケトン触媒加水分解によるアミノ酸アミドの製造のために提案された脂肪族および環状脂肪族ケトンは、アミノニトリルの加水分解のための適性に明瞭な相違を示す。
最大の反応速度は最も低廉で、健康障害が最も少ない、ひいては工業的目的のためにとくに使用されるケトンであるアセトンを用いて達成される。
記載したように生成したアミノニトリルを、希カセイソーダ溶液を用い、アセトン0.2〜2.0当量の存在で、０〜30℃の温度における加水分解して生じる生成物の混合物は、主としてメチオニンアミド、メチオニンナトリウム塩、イミダゾリジノン化合物IM1＋IM2ならびにMMPおよび小さい濃度で出現する他の成分からなる。

イミダゾリジノンは実際に後続のけん化において高い温度でメチオニンが変換されるが、殊に1M1分量およびMMP分量は最終収率の損失を生じ、場合により純度の問題を生じる。本発明により、アルデヒドの再生成およびIM1の生成は温度およびアルカリ含量を低く保つことによって低減させ、これによって反応全体の選択性を高めることができる。ドイツ国特許第2753829号にα−アミノ酸の製造のために記載されているような、アミノニトリルのけん化に必要な全アルカリ量、つまり大体において１当量の水酸化物を既に粗製アミノニトリル混合物に添加し、けん化を１工程で実施する方法はこの場合には悪い結果を生じる。同様に、40℃以上に温度を上げる場合にはアルデヒド分量が７モル％にまで増大するのを観察することができる。しかし、アルデヒド分量は、30℃以下の温度では２モル％以下に下げることができる。アミノニトリル加水分解の反応速度は周知のようにケトンの濃度により著しく増加する（Commeyras等、Tetrahedron1978年、34、2275頁以降、アセトンおよびα−アラニンニトリルの例について）ので、この性質も目指す反応制御のために利用することができる。しかし、過大の、たとえば数倍モルのケト過剰量は、経済および生成物純度の理由から重要でない。ところで、H₂O過剰の範囲内でアセトンを適量使用しかつとくに少量の水酸化物を使用する場合、AN加水分解段階における高い反応速度、ひいては十分に良好な選択性を達成することができる。要するに、この場合に最適の範囲は次のように限定することができる（ニトリルに対して）：
10〜30℃、とくに15〜28℃の温度、10〜90分、とくに20〜60分の反応時間において、H₂O15〜50当量、とくに20〜30当量；ケトン0.2〜2.0当量、とくに0.3〜1.0当量;OH^-0.1〜1.1当量、とくに0.15〜0.4当量、殊に0.15〜0.3当量、およびNH₃1〜７当量、とくに２〜５当量。ここに記載した方法は、殊に、ケトンおよび水の代りに、あとに続く再循環段階において回収されるケトン水溶液、殊にアセトン水溶液をその中に含有されている副成分を含めて使用することができる。
先行工程におけると同様に、粗製アミノニトリルの加水分解は不連続的ならびにとくに連続的に、第１の場合には撹拌反応容器中で実施できる。第２の場合には、簡単な反応管、良好にはループ反応器、殊にループ反応器と反応管の組合せを使用することができる。この工程における圧力は重要ではなく、方法により自由に選択することができる。しかし、とくに与えられた方法において生じる系圧力が適用される。
アミノ酸アミドの加水分解＝メチオニン塩の生成：
こうして得られた溶液は直接に次のアルカリないしはアルカリ土類金属水酸化物によるけん化に使用することができる。このために、既に先行する加水分解工程において調節された水酸化物含量を別の水酸化物当量を添加することによって高めて、得られる水酸化物含量が使用したMMPに対して0.95〜1.1当量、とくに1.0〜1.05当量の比に一致するようにする。けん化温度は少なくとも85℃、とくに少なくとも90℃であるべきであるが、たいていは100℃以上、殊に110〜140℃であるべきである。通例、200℃を越えない。アミド濃度は有利には10〜35

％が望ましい。圧力としては、場合により反応溶液の同時的蒸発濃縮とも結合して、選択された温度に相応する１〜数バールの系圧力が調節される。反応時間はアルカリ金属水酸化物の場合には少なくとも10分、最長90分、とくに20〜40分であるかないしはアルカリ土類金属水酸化物の場合には180分までである。
本発明による方法は、アミドのけん化の間および／またはけん化後、アンモニア、ケトンおよび水を一緒

ることによってすぐれている。アンモニアは有利にケトンが実質的に除去されて、ニトリル合成に供給される。本発明方法は、メチオニンニトリルをケトンの存在で差当りアミドに、殊に60℃以下の温度でけん化するすべてのメチオニン合成において使用することができる。
本発明により、たとえばヨーロッパ特許（EP−Ｂ）第228938号において製造されたメチオニンアミド溶液に真空をかけることによって達成されかつドイツ国特許（DE−Ｃ）第2637204号において（低いpHのため）提案されるような、粗製メチオニンアミド混合物中に含有されているケトンをあらかじめ分離することは決して必要でないことが確認された。ケトンの一部（使用量の２〜10％）は、本発明により確認されたように、いずれにせよイミダゾリジノン（アセトンの場合にはIM2）として化学的に結合した形で存在し、けん化段階においてはじめて遊離するので、経済的ならびに生態学的理由から返送が必要であり、遊離のケトンおよび遊離したケトンを一緒に、アミドけん化の間ないしはけん化後に、選択された方法に返送する。とくに、アミドけん化工程前にはケトンは蒸留せず、こうしてケトン含有自己蒸気を有する第２部分流およびそれに伴なって出現する装置的支出超過はさけられる。けん化段階は、撹拌圧力反応器中で不連続的にも、たとえばけん化塔中で連続的にも実施することができる。連続的方法においては、残留NH₃および反応において生成したNH₃を同時に、なお存在するケトンおよびけん化温度で現場で発生した水蒸気または選択的に付加的に吸込まれる加熱蒸気と一緒に除去するのがとくに有利である。塔頂から逃れる混合物は捕捉され、アンモニアおよびケトン再循環のために使用される。塔底流出液は、アンモニアおよびケトン不含で、蒸発濃縮度により異なる濃度の、10〜45重量％のアミノ酸含量を有する淡黄色のアミノ酸塩溶液を含有する。
粗製アミノ酸塩溶液中になおシアン化物残分が数100ppmの濃度で出現しうるので、これを場合により破壊することが必要である。これは本発明によれば、とくに直接に得られたアミノ酸塩溶液を150℃以上ないしとくに200℃までおよび40分まで、殊に少なくとも10分の滞留時間での熱処理によって行なわ

とも４分処理される。
ドイツ国特許出願公開第3334328号からは実際に、残留シアン化物濃縮物はアルカリ溶液中で温度を上げることによって破壊可能であることは公知であるが、ドイツ国特許出願公開第3334328号は粗製アセトニトリル中の結合したシアン酸およびアクリルニトリルの破壊に関し、その際アミノ酸の反応の場合とは明らかに異なる温度およびpH値を考慮しなければならない。
こうして得られた溶液は、40重量％のアミノ酸含量に対して僅かに＜10ppmのアミノ化物含量を有するにすぎない。これは許容限界値を明瞭に下廻ることを意味する。熱後処理は、10〜45重量％の得られるアミノ酸濃度のそれぞれにおいて、とくに15〜30重量％において有効に実施することができる。この熱後処理は、後接された工程、たとえば付加的反応管中で、本来のけん化の間、たとえばけん化塔の下部の温度を相応に上げることによって実施することができる。
シアン化物ケン化は、生成物溶液中に僅かなアルカリ金属ギ酸塩、場合によってはアルカリ土類金属ギ酸塩分量を生じるが、ギ酸塩、殊にギ酸カルシウム自体は飼料添加物として使用されるので、これらのものは決して邪魔にならない。
なかんずくアミノ酸＜40重量％の流出液濃度の場合には、付加的な蒸発濃縮が必要である。これは、有利には常圧または減圧かつ場合により沸騰温度で、できるだけ慎重な条件下で、たとえば薄膜蒸発かんを使用して実施される。ここで得られる自己蒸気は、他の個所で再び方法に返送することができる。
生成物溶液を、とくに活性炭に通して濾過するのも有利であることが判明した。これは、殊に連続的方法において有利には塔中で実施することができる。実際に僅かな濁りならびに小さい副産物分量の除去のほかに、色がさらに淡色化する。この工程は、場合により実施すべき蒸発濃縮の前でも後でも行なうことができる。ここに示した方法におけるメチオニンの全収率は、使用したアルデヒドに対して少なくとも95％である。溶液中に検出しうる無毒のイミノ酢酸成分DS1およびDS2（Ｎ−（１−カルボキシ−１−メチルエチル）−メチオニン）

の含量は、連続的けん化においては、メチオニンに対して合計１重量％以下である。生成物溶液の品質は飼料分野で使用される品質に一致する。
アンモニア／ケトンの精製および再循環：
この方法の経済性にとり、過剰のアンモニアを再利用すること、殊にアミノニトリル生成部中へ返送することが決定的に重要である。アミノニトリルけん化の経過中に再びNH₃1当量が生じるので、有効な再循環においてはむしろ、方法全体をNH₃消費なしに実施することが可能である。それで、アミノ酸分子中に含まれている窒素は、結局はシアン酸から由来する。
同様に、経済上の理由から、触媒として使用されるケトンのできるだけ完全な再循環が必要である。
本発明により、アミノニトリル生成のために使用されるアンモニアは大体においてケトン不含でなければならない。それというのも小分量が既にアミノニトリル収率の減少および粗製アミノニトリル中に明瞭に測定可能なアルデヒド分量を生じ、それと共に結局最終生成物の収量ロスおよび品質損失を生じるからである。再循環されるアンモニアは、とくにシアンヒドリンおよび／またはアルデヒドに対してとくにケトン25m当量以下、殊に10m当量以下を含有すべきである。従ってこれは、駆出されたNH₃/ケトン／水の混合物を直接に再循環させることはできないことを意味し、ここでアミドけん化の前、間またはその後に駆出されるか否かは重要でないが、最後の２つの実施形が、上述したように望ましい。むしろ、差当り適当な分離操作によって、できるだけ定量的収率で大体においてケトン不含のNH₃を得なければならないが、再循環すべきケトンは水ならびにNH₃を含有していてもよい。
この分離課題は蒸留により解決することができた。けん化からの自己蒸気は差当り吸収段中で水に吸収され、次いでこの溶液が蒸留塔の頂部と底部の間、有利には中央から下方の範囲に供給される。ケトンがたとえばアセトンである場合には塔内で実際にアセトンおよび水不含アンモニアの分離が行なわれ、該アンモニアは塔頂部で、適当な還流比において部分的または完全に凝縮され、連続的に蒸留出され、塔底部ではアセトン５〜30重量％およびNH₃0〜５重量％を含有する水溶液が同様に連続的に流出される。塔は底部温度100〜200℃、圧力１〜20バールで操作される。頂部温度はこれに応じて−20℃〜＋55℃の間にある。とくに、圧力は５〜18バール、殊に９〜15バールであり；それに応じて塔底部温度は140〜190℃ないしは150〜180℃である。塔頂留出液は水で＞50重量％NH₃の設定濃度に希釈した後、直接にアミノニトリル生成段中へ返送することができる。この方法においては、使用したアセトンも95％以上が塔底流出液中に再び見出すことができた。この溶液は直接にまたは所望の場合には、場合によりたとえば活性炭のような吸着剤に通して濾過した後、新しいアセトンの代りにアミノニトリル加水分解のために使用することができる。この場合、溶液を、必要な場合には、差当り水で希釈し、場合により僅かなアセトンのロスを、アミノニトリル加水分解段中で、粗製アミノニトリル混合物と共にそのつど所望の、アセトンないしは水の設定濃度が生じるような濃度が達成されるまで補償するのが有利である。必要な水酸化物当量は、直接これに生成したケトン水溶液に、相応するアルカリ水酸化物溶液ないしはアルカリ土類金属水酸化物懸濁液を混合するかまたは別個に配量することにより加水分解段に供給することができる。長時間の再循環の際に増加する、なかんずく種々のピリジン化合物からなる副産物分量は、本発明方法においてはアミノニトリル加水分解の収率に対して不利な影響を有しない。しかし、副産物のレベルは加圧蒸留からの塔底流出液の小分量、たとえば１〜10重量％を連続的に排出し、相応する分量の新しい溶液を補充して所望のレベルに一定に保つことができる。排出した分量は廃棄するかまたは再び後処理する、殊に副産物を除去し、引き続き再使用することができる。
方法全体の説明：
上記した条件下に実施すべき方法は工業的に、図面に示したように、11段に分割することができ、これらはとくに完全連続的、選択的に部分連続的または不連続的に実施することができる。シアンヒドリン反応器１中では、MMPおよびHCNから塩基触媒（KAT）によりMMPシアンヒドリンが生成し、このものは次にアミノニトリル反応器２中で、吸収および混合段11からの＞50重量％の濃度のアンモニア水と一緒に反応する。シアノヒドリン反応器１およびアミノニトリル反応器２は、１つの段にまとめることもできる。生成した粗製メチオニンニトリル・水・アンモニアの混合物は、放圧段３中で低い圧力にもたらし、その際遊離したNH₃分量は別個に排出（ａ）またはｂ））するか、または粗製混合物は、放圧を断念して直接に後続の加水分解段４に導入される。ここで、アミノニトリル加水分解は、同時に供給されるアルカリ水酸化物水溶液またはアルカリ土類金属水酸化物懸濁液（MOH）を用いかつケトン水溶液を、とくに蒸留10から得られる塔底流出液混合物の形で用いかつ場合により新しいケトン（△＞ｃ＝Ｏ）ないしは水（△）を添加して実施される。こうして生成した、ケトン、場合によりNH₃および上記の反応生成物からなる水溶液を、相応するアルカリ水酸化物水溶液またはアルカリ土類金属水懸濁液（MOH）と同時に、けん化反応器５中へ導入し、ここで反応させる。ここで生成したメチオニンのアルカリまたはアルカリ土類金属塩は、けん化反応器５に組込まれていてもよい熱後処理ゾーン６を通過した後、フィルターを通り、場合により引き続き蒸発濃縮段８中でさらに濃縮される。選択的にまたは付加的に、後処理ゾーン６の後に蒸発濃縮段8aが配置されていてもよく、この場合フィルターは僅かな液体通過量を有する。フィルターに、新しい吸着剤（Ｃ＝活性炭）および／または場合により濾過助剤が供給され、消費分は取出される（Ｃ＝廃棄物）。
けん化反応器５から排出される、アンモニア、ケトン、水および副産物含量を含有する自己蒸気は所望の場合には、放圧段３からのNH₃（ａ））および蒸発濃縮段８ないしは8aからの自己蒸気と一緒に吸収段９中で水を、得られるNH₃濃度が少なくとも20重量％になる程度に吸収する。引き続き、この溶液は蒸留装置10中へ導かれる。ここで、塔底流出液として得られるケトン含有溶液は、所望の場合には濾過（7a）後、吸着および／または濾過助剤を通るかまたは少含量（廃棄物）を遠心分離した後、加水分解段４に入る。塔頂留出液として得られるNH₃は、場合により放圧段３から得られるNH₃部分流（ｂ））と共に、吸収および混合段11に入り、ここで水添加により所望のNH₃濃度が調節され、場合により少量のNH₃ロス（△NH₃）が補充される。
この方法に従って得られるメチオニン塩溶液は、ドイツ国特許出願公開第3105009号により直接に飼料分野における液体メチオニン製剤として使用するかまたは所望の場合には文献公知の方法によりメチオニンまたはメチオニン誘導体の単離のために使用することができる。
ここに示した方法を下記の例によって詳述する。
例１
２−ヒドロキシ−４−メチルメルカプトブチロニトリル（MMP−シアノヒドリン）（図面における位置１）。新たに蒸留した３−（メチルメルカプト）プロピオンアルデヒド（MMP）250.0kg（2.400モル）およびトリエチルアミン110mlを、20℃、pH7.0で、錨形インペラ、pH電極、温度計、還流冷却器、計量装置を備えかつシアン化水素酸蒸発器が接続されている400lの反応釜中へ装入した。新たに蒸発したガス状のシアン化水素酸66.0g（2.442モル）を、７時間内に撹拌しながら釜内の温度が30℃を越えないような速度で導入した。pHは、トリエチルアミン130mlを同時に添加することにより5.5〜7.5に維持した。HPLC分析によれば、MMPの転化は100％であった。MMP−シアンヒドリンの収量は、316kgで、シアンヒドリン含量は99.6重量％であった。このシアンヒドリンを次の実施例において使用した。
例２
（位置１）。MMP133.9kg（1285モル）およびトリエチルアミン400ml（＝0.29kg）を、例１におけると類似の条件下に、錨形インペラ、pH電極、温度計、還流冷却器、計量装置を備え、液体HCNを含有する貯槽が接続されている250lの反応釜中で、液体シアン化水素酸35.8kg（1324モル）と４時間内に反応させた。MMP−シアノヒドリンの収量は170.0kgで、シアンヒドリン含量は99.2重量％であった。
例３
２−アミノ−４−メチルメルカプト酪酸ニトリル（D,L−メチオニンニトリル）（位置２）。80％のアンモニア水51.0g（2.40モル）を、44℃で、撹拌機、マノメーター、内部温度計、供給管、ポンプ、貯槽および加熱浴を備える250mlの鋼製オートクレーブ中へ導入した。次いで、MMP−シアンヒドリン51.5g（0.391モル）を撹拌しながら２分間にポンプで送入した。温度で57℃に上昇し、圧力は13バールであった。反応混合物の撹拌を同じ温度でなお20分続け、次いで混合物を氷浴中で冷却し、常圧に放圧した。反応混合物のHPLC分析は、理論値の99.1％のメチオニンニトリル、理論値の0.0％のメチオニンアミド（AM）、理論値の0.8％のジニトリル（DN）および0.0％のジニトリルモノアミド（DNMA）を示した。
例４
（位置２）。装置は例３と同様。
60％のアンモニア水68.0g（2.40モル）を50℃でオートクレーブ中へ装入した。次に、MMP−シアンヒドリン53.6g（0.407モル）を２分間に撹拌しながらポンプで供給した。温度は50℃に上昇し、圧力は７バールであった。反応混合物の撹拌を同じ温度でなお10分続け、次いで混合物を氷浴中で冷却し、常圧に放圧した。反応混合物のHPLC分析は理論値の99.0％のメチオニンニトリル、理論値の0.0％のAM、理論値の0.9％のジニトリル（DN）および理論値の0.0％のDNMAを示した。
例５（比較例）
例３と類似に、40％のアンモニア水102.0g（2.40モル）をMMPシアンヒドリン55.2g（0.419モル）と反応させた。HPLC分析は、理論値の98.0％のメチオニンニトリル、理論値の0.3％のメチオニンアミド、理論値の1.4％のDNおよび理論値の0.3％のジニトリルモノアミド（DNMA）を示した。
例６（比較例）
例３と類似に、25％のアンモニア水122.4g（1.80モル）をMMPシアンヒドリン41.1g（0.312モル）と反応させた。HPLC分析は、理論値の95.8％のメチオニンニトリル、理論値の1.6％のメチオニンアミド、理論値の1.6％のDNおよび理論値の1.0％のDNMAを示した。
例７（比較例）
（位置２、位置１なし）。例３に記載した装置において、25％のアンモニア水122.4％（1.80モル）を42℃でオートクレーブに装入した。引き続き、４分間に撹拌しながら、MMP31.7g（0.304モル）中のHCN8.5g（0.314モル）の溶液をポンプで供給した。その際、温度は53℃に上昇し、圧力は１バールであった。反応混合物を同じ温度でなお10分間撹拌し、次いで氷浴中で冷却し、常圧に放圧した。反応混合物のHPLC分析は、理論値の91.9％のメチオニンニトリル、理論値の1.8％のメチオニンアミド、理論値の1.7％のDN、理論値の1.2％のDNMAを示した。
例８
（位置２、位置１なし）。例７と類似に、60％のアンモニア水51.0g（1.80モル）を32℃でオートクレーブに装入した。引き続き、0.7分間に撹拌しながらMMP32.2g（0.309モル）中のHCN8.5g（0.314モル）の溶液をポンプで供給した。その際、温度は54℃に上昇し、圧力は５バールであった。反応混合物を同じ温度でなお10分間撹拌し、次いで氷浴中で冷却し、常圧に放圧した。反応混合物のHPLC分析は理論値の97.6％のメチオニンニトリル、理論値の０％のメチオニンアミド、理論値の1.5％のDN、理論値の0.5％のDNMA、理論値の0.2％のMMPおよび理論値の0.2％のCHを示した。
例９
（位置２）。撹拌機、マノメーター、内部温度計、供給管、試料抽出装置、ポンプ、貯槽および加熱浴を有する250mlの鋼製オートクレーブに、31℃で60％のアンモニア水68.0g（2.40モル）を装入した。引き続き、２分間に撹拌しながらMMPシアンヒドリン52.9g（0.402モル）をポンプで供給した。その際、温度は39℃に上昇した。反応混合物を40℃でなお60分撹拌し、10分ないし60分後にHPLC分析のため試料を抽出した。その際、次の収率値が判明した。

例10（比較例）
（位置２）。例３と類似に、38％のアンモニア水116.3g（2.60モル）を、68℃でオートクレーブに装入した。引き続き、1.6分間に撹拌しながら、MMPシアンヒドリン54.3g（0.412モル）をポンプで供給した。その際、温度は80℃に上昇し、圧力は５バールであった。反応混合物を同じ温度でなお10分撹拌し、次いで氷浴中で冷却し、常圧に放圧した。反応混合物のHPLC分析は、理論値の93.0％のメチオニンニトリル、理論値の0.4％のメチオニンアミド、理論値の1.35％のMMP、理論値の4.60％のDN、理論値の0.55％のDNMAを示した。
例11（比較例）
（位置２）。例３と類似に、60％のアンモニア水68.0g（2.40モル）およびアセトン4.7g（0.08モル）を44℃でオートクレーブに装入した。引き続き、２分間に撹拌しながら、MMPシアンヒドリン53.7g（0.408モル）をポンプで供給した。その際、温度は56℃に上昇し、圧力は６バールであった。反応混合物を同じ温度でなお10分間撹拌し、次いで氷浴中で冷却し、常圧に放圧した。反応混合物のHPLC分析は、理論値の91.6％のメチオニンニトリルおよび理論値の8.4％のMMPを示した。
例12
（位置２）。連続的方法のために、前接された混合区間、内部温度測定装置、試料抽出装置およびそれに続く貯槽を有するMMP−CH供給管および貯槽を有するNH₃供給管およびその中間に接続された熱交換器を有する加熱可能の反応管中へ、同時に毎時40℃に予熱された60％のアンモニア水2.55kg（89.8モル）およびMMPシアンヒドリン1.923kg（14.60モル）を配量した。調節された内部温度は管入口で55℃、管出口で56℃であり、圧力は7.8バール、滞留時間は17.3分であった。管出口で抽出した試料のHPLC分析は、理論値の97.2％のメチオニンニトリル、理論値の0.3％のメチオニンアミド、理論値の0.5％のMMPおよび理論値の1.8％のDNを示した。
例13
（位置２）。例12と類似に、毎時60％のアンモニア水2.45kg（86.3モル）をMMPシアンヒドリン2.371kg（18.0モル）と、滞留時間21.8分で反応させた。HPLC分析は理論値の95.2％のメチオニンニトリル、理論値の0.0％のメチオニンアミド、理論値の1.7％のDN、理論値の0.7％のMMP−CH、理論値の0.4％のMMPを示した。
例14
（位置２）。例12と類似に、同時に毎時、53℃に予熱した80％のアンモニア水2.07kg（97.2モル）およびMMPシアンヒドリン1.917kg（14.56モル）を配量した。調節された内部温度は管入口で57℃、管出口で56℃であり、圧力は14.4バール、滞留時間は24.5分であった。管出口で抽出した試料のHPLC分析は、理論値の98.2％のメチオニンニトリル、理論値の0.0％のメチオニンアミド、理論値の1.3％のDNおよび理論値の0.4％のMMPを示した。
例15
D,L−メチオニンアミド溶液
（位置２、３および４）。撹拌機、マノメーター、内部温度計、供給管、ポンプ、貯槽および加熱浴を有する250mlの鋼製オートクレーブ中に、45℃の60％アンモニア水50.0g（1.76モル）を装入した。引き続き、1.5分間に撹拌しながらMMPシアンヒドリン37.25g（0.283モル）をポンプで供給した。この場合、温度は54℃に上昇し、圧力は７バールであった。反応混合物を同じ温度でなお10分間撹拌し、次いで同時に冷却しながら常圧に放圧した。
15℃の温かい混合物中へ、同時に水冷却下に、水110g（6.11モル）中のNaOH2.5g（0.063モル）およびアセトン8.8g（0.152モル）をポンプで送入し、その際温度は27℃に上昇した。反応混合物を25℃でなお30分間撹拌し、次いで直ちに分析した。透明で淡黄色の溶液（201.1g）は次の組成を有していた：
メチオニンアミド 19.33重量％（理論値の95.60％）
メチオニン 0.38重量％（理論値の1.80％）
IM1 0.06重量％（理論値の0.35％）
IM2 0.46重量％（理論値の1.70％）
MMP 0.05重量％（理論値の0.35％）
例16
（位置２、３および４）例15と類似に、60％のアンモニア水51.0g（1.80モル）を45℃でオートクレーブに装入した。引き続き、1.5分間に撹拌しながら、MMPシアンヒドリン42.0g（0.319モル）をポンプで供給した。その際、温度は54℃に上昇し、圧力は７バールであった。反応混合物を同じ温度でなお10分間撹拌し、次いで同時に冷却しながら常圧に放圧した。
15℃の温かい混合物中へ、同時に水冷却下に、水113g（6.27モル）中のNaOH12.2g（0.31モル）およびアセトン8.8g（0.152モル）の溶液をポンプで送入し、その際温度は27℃に上昇した。反応混合物を25℃でなお30分間撹拌し、次いで直ちに分析した。濁った淡黄色の溶液（208.3g）は次の組成を有していた：
メチオニンアミド 18.8 重量％（理論値の82.8％）
メチオニン 2.8 重量％（理論値の12.2％）
IM1 0.0 重量％（理論値の０％）
IM2 0.77重量％（理論値の2.7％）
MMP 0.17重量％（理論値の1.1％）
例17
内部温度測定装置を有する加熱可能な流動管（位置２）に、前接された混合区間を介して、貯槽と結合しているMMP−CH供給管およびアンモニア供給管が接続されていて、アンモニア供給管は中間接続された熱交換器を介して吸収および混合装置（位置11）と結合している。流動管は、自動的圧力保持弁を介して撹拌された放圧槽（位置３）と結合しており、そのガス空間は導管を介して吸収装置（位置９）と結合され、その塔底液はポンプを経て加水分解装置（位置４）に達する。加水分解装置はサーモスタット制御可能で、ループ反応器、循環ポンプおよび後接された流動管からなる。ループ反応器は入口側でなお供給管およびポンプを介してアセトン/NaOH水溶液の貯槽と結合され、流動管は圧力制御装置を介して受液槽と結合している。吸収装置（位置９）はアンモニア吸収系であり、このものは循環ポンプおよび急冷装置を備える流出液槽とそれに装着された泡鐘塔から構成されている。
塔頂部には、新水槽から供給管およびポンプにより供給される。塔底液流出管は受液槽に接続している。
流動管（位置２）中へは、それぞれ毎時平均してMMPシアンヒドリン1.925kg（14.61モル）ならびに位置11から40℃に予熱された60％のアンモニア2.55kg（89.8モル）がそれぞれ制御されて配量送入された。調節された内部温度は、管入口で55℃で、管出口で56℃であり、圧力は7.8バール、滞留時間は23分であった。放圧槽（位置３）内の圧力は1.2バール、温度は35℃であった。放圧槽内の粗製アミノニトリルの液高は、加水分解段（位置４）への一定の供給管によって一定に保持された。
加水分解段（位置４）のループ反応器中へは、放圧段（位置３）からの粗製アミノニトリル混合物のほかに、毎時再循環アセトン7.25重量％（0.464kg、7.99モル）、NaOH2.0重量％（0.128kg、3.2モル）およびNH₃3.3重量％（0.211kg、12.4モル）を１つの貯槽からポンプで送入される。ループ内の温度は27℃、反応管内の温度は26℃であり、全滞留時間は50分であった。
NH₃吸収段（位置９）内の温度は22℃、圧力は1.2バールに保持された。毎時、加水分解段（位置４）の流出口に、次の組成を有する淡黄色に着色した生成物水溶液平均して10.58kgが得られた：
メチオニンアミド 19.9 重量％（理論値の93.8％）
メチオニン 0.31重量％（理論値の1.5％）
IM2 0.38重量％（理論値の1.5％）
MMP 0.26重量％（理論値の1.8％）
例18
D,L−メチオニンナトリウム塩溶液
（位置２、３、４、５および６）、撹拌機、マノメーター、内部温度計および加熱浴を有する250mlの鋼製オートクレーブに、ポンプおよび貯槽を有する供給管が接続されている。
80％のアンモニア水38.3g（1.80モル）38.3g（1.80モル）を42℃でオートクレーブに装入し、引き続き撹拌しながらMMPシアンヒドリン37.80g（0.287モル）を1.5分間にポンプで供給した。反応混合物を56℃でなお20分撹拌し、同時に冷却しながら11バールの圧力から常圧に放圧した。その際、NH₃14.4g（0.84モル）が回収された。20℃の温かい混合物中へ、同時に水冷却下に、水122g（6.77モル）中のNaOH2.5g（0.063モル）およびアセトン8.8g（0.152モル）の溶液をポンプ送入し、その際内部温度は25℃に上昇した。同じ温度でなお35分撹拌した。次いで50％のカセイソーダ溶液をポンプで供給し、常圧で30分間100−105℃で撹拌した。引き続き、160℃、15バールでなお30分撹拌した。得られる淡黄色の液体を濾過し、常圧で濃縮した。次の組成を有する溶液162.3gが得られた：
メチオニン 40.15重量％（理論値の95.9％）
DS1 痕跡量
DS2 0.42重量％（理論値の0.64％）
シアン化物＜10ppm
例19
例18と類似に、60％のアンモニア水51.0g（1.80モル）を44℃でオートクレーブに装入し、引き続き撹拌しながらMMPシアンヒドリン38.5g（0.292モル）を1.5分間にポンプで供給した。反応混合物を55℃でなお11分撹拌し、同時に冷却しながら圧力６バールから常圧に放圧した。その際、NH₃12.3gが回収された。20℃の温かい混合物中へ、同時に水冷却下に、水115g（6.38モル）中のNaOH2.5g（0.063モル）およびアセトン8.8g（0.152モル）の溶液をポンプで装入し、その際内部温度は25℃に上昇した。同じ温度でなお32分撹拌した。次いで、50％のカセイソーダ溶液18.6g（0.233モル）をポンプで供給し、160℃、21バールでなお45分撹拌した。得られる淡黄色の溶液を濾過し、常圧で濃縮した。室温に冷却した後、次の組成を有する黄色溶液100.8gが得られた：
メチオニン 41.7 重量％（理論値の96.5％）
DS1 ＜ 0.04重量％（理論値の＜0.01％）
DS2 0.42重量％（理論値の0.6％）
シアン化物＜10ppm
例20
メチオニンナトリウム塩溶液を、例19と類似に、60％のアンモニア50.0g（1.76モル）、MMPシアンヒドリン39.3g（0.298モル）、水79.6g（4.42モル）中のNaOH2.5g（0.063モル）およびアセトン3.6g（0.062モル）の溶液および50％のカセイソーダ溶液18.8g（0.235モル）から製造した。次の組成を有する淡褐色の溶液101.8gが得られた：
メチオニン 41.2 重量％（理論値の94.3％）
DS1 0.20重量％（理論値の0.5％）
DS2 0.66重量％（理論値の1.0％）
例21（比較例）
例18と類似に、25％のアンモニア水122.2g（1.80モル）をオートクレーブに50℃で装入し、引き続き撹拌しながらMMPシアンヒドリン39.4g（0.299モル）を1.5分間にポンプで供給した。反応混合物を55℃で、２バールでなお10分撹拌し、引き続き冷却した。20℃の温かい無加圧混合物中へ、40％のカセイソーダ溶液6.2g（0.062モル）およびアセトン3.6g（0.062モル）をポンプで送入し、その際内部温度は36℃に上昇した。引き続き、混合物を33℃でなお60分撹拌した。次いで、50％のカセイソーダ溶液19.1g（0.239モル）をポンプで供給し、160℃、21バールでなお45分撹拌した。得られた溶液を濾過し、常圧で濃縮した。室温に冷却した後、次の組成を有する帯赤褐色の溶液104.2gが得られた：
メチオニン 39.65重量％（理論値の92.6％）
DS1 0.59重量％（理論値の1.5％）
DS2 0.56重量％（理論値の0.8％）
例22
内部温度測定装置（位置２）を有する加熱可能の流動管に、前接された混合区間を介して、貯槽と結合しているMMP−CH供給管および中間接続された熱交換器を介して吸収および混合段（位置11）と結合しているアンモニア供給管が接続されている。流動管（位置２）は直接に、サーモスタット制御可能でかつ循環ポンプを有するループ反応器および後接された流動管からなる加水分解段（位置４）と結合している。ループ反応器は入口側でなお、供給管およびポンプを介してアセトン/NaOH溶液の貯槽と結合し、出口側では流動管および圧力制御装置を介してけん化反応器（位置５）と結合している。けん化反応器は泡鐘塔からなり、該塔の最上棚段は供給管およびポンプを介してカセイソーダ溶液貯槽と結合し、その頂部は圧力保持装置を介して吸収段（位置９）と結合している。塔底部は循環蒸発器からなる。けん化反応器のレベル制御される塔底液流出管は中間槽およびポンプを介して後処理ゾーン（位置６）と結合している。後処理ゾーンは予熱器および後接された滞留時間区間からなり、サーモスタット制御可能な導管および圧力保持装置を介して直接にフィルター（位置７）と結合している。フィルターは、流出管が蒸発濃縮段（位置８）に通じている細目フィルタからなる。蒸発濃縮段は、薄膜蒸発かん、後接された凝縮器および生成物受液槽からなる蒸発濃縮系である。吸収段（位置９）は、循環ポンプおよび急冷器を有する流出液容器と装着された泡鐘塔から構成されるNH₃吸収系として使用される。塔頂部は、供給管およびポンプを介して新しい水の容器から給水され、急冷器中へはけん化塔（位置５）の頂部から自己蒸気導管および蒸発濃縮段（位置８）の濃縮液導管が接続している。吸収段（位置９）の流出液は、ポンプを介して、供給混合物からNH₃を連続的に分離するための加圧蒸留系として使用されかつ泡鐘塔として構成されている蒸留装置（位置10）と結合している。吸収段（位置９）からの供給は、塔中央部で行なわれる。
塔底部は循環蒸発器からなり、該蒸発器はレベル制御された冷却可能な流出管を有しかつこれを介して補集容器と結合していて、該容器に再びアセトン/NaOH水溶液の貯槽が接続している。
塔底部は、流れ制御装置を介して吸収および混合段（位置11）と結合している受液槽が接続している凝縮器からなり、該吸収および混合段は付加的に液体アンモニアおよび親水供給手段を備えている圧力安定の撹拌釜からなる。
流動管（位置２）中へは、それぞれ毎時平均してMMPシアンヒドリン1.774kg（13.47モル）ならびに位置11から40℃に予熱された60％のアンモニア2.55kg（89.8モル）がそのつど流れ制御されて配量された。調節された内部温度は、管入口で55℃、管出口で50℃であり、圧力は7.8バール、滞留時間は32分であった。ループ反応器（位置４）中へは、貯槽からアセトン7.25重量％（7.50モル）およびNaOH2.0重量％（3.00モル）を有する水溶液毎時6.0kgがポンプで送入された。ループ内の温度は29℃で、反応管内では25℃であり、全滞留時間は50分であった。けん化反応器（位置５）中に、それぞれ毎時50％のカセイソーダ溶液0.86kg（10.75モル）をポンプで供給された。温度は、塔の底部で132℃、頂部で118℃であり、圧力は1.7バール、全滞留時間は26分であった。
冷却し、水を平均して毎時１lを自己蒸気吸収段（位置９）中へポンプで供給することにより、ここの温度を19〜22℃に、圧力を0.3〜1.0バールに保った。ここから、溶液毎時5.5〜6.5lを加圧蒸留塔中へ供給した。温度は塔の底部で161〜163℃、頂部で28〜29℃であり、圧力は10バール、調節された還流比は0.5〜0.6であった。塔底流出液の受液槽中に、毎時平均して、アセトン11〜12重量％およびNH₃2.0〜2.7重量％を含有する水溶液4.0kgがたまった。この水溶液に、水、アセトンおよびカセイソーダ溶液を特定量加えて、得られる全濃度が上記の設定濃度に一致するようにし、引き続き加水分解段（位置４）の貯槽中へ充てんした。蒸留塔頂部の受液槽からは毎時凝縮したアンモニア2.5lが位置11中へ、毎時親水１lと一緒に流入した。時々、僅少なロスを新しいNH₃および新しい水を補充することによって補償した。後反応器（位置６）中の温度は180℃、圧力は12バール、滞留時間は20分であった。常圧に放圧し、90〜95℃に冷却した後、溶液を濾過し（位置７）、引き続き流下薄膜式蒸発かん（位置８）において135〜140℃/0.5バールで濃縮した。毎時、蒸発濃縮段（位置８）の流出口は、次の組成を有する黄色に着色したメチオニンナトリウム塩水溶液平均して4.69kgが得られた：
メチオニン 40.7 重量％（理論値の95.0％）
DS1 0.15重量％（理論値の0.4％）
DS2 0.18重量％（理論値の0.3％）
ナトリウム 6.74重量％
シアン化物＜5ppm
例23
例22におけるように実施したが、流動管（位置２）と加水分解段（位置４）の間に放圧段（位置３）が接続されていた。
放圧段（位置３）は撹拌放圧器であって、そのガス空間が吸収段（位置９）と結合し、底部流出口がポンプを介して加水分解段（位置４）と結合されていた。
フィルター（位置７）は、直列接続された２つの活性炭濾過カラムからなり、該カラムは下方から上方へ貫流されるので、２つのカラムの流出管は蒸発濃縮段（位置８）に通じている。
流動管（位置２）中へ、それぞれ毎時平均して、MMPシアンヒドリン1.931kg（14.66モル）ならびに40℃に予熱された60％のアンモニア（位置11から）2.61kg（92.0モル）が、そのつど流れ制御されて配量された。調節された内部温度は、管入口で55℃、管出口で56℃、圧力は7.8バール、滞留時間は23分であった。反応混合物は放圧段（位置３）中で30℃で0.9〜1.2バールに放圧され、ループ反応器（位置４）中へポンプで送入され、該反応器中へは同時に、アセントン7.25重量％（7.5モル）およびNaOH2.0重量％（3.0モル）を有する水溶液毎時6.0kgが１つの貯槽からポンプで送入された。ループ内の温度は26℃、反応管内では25℃、全滞留時間は50分であった。
けん化反応器（位置５）中に、そのつど50％のカセイソーダ溶液毎時0.92kg（11.50モル）がポンプで供給され、温度は塔の底部で135℃、頂部で122℃、圧力は1.7バール、全滞留時間は26分であった。
冷却し、水平均1.8lを自己蒸気吸収段（位置９）中へポンプで供給することによって、温度を21〜27℃に、圧力を0.9〜1.2バールに保った。位置９から、毎時溶液5.5〜6.5lが加圧蒸留塔中へ供給された。温度は塔の底部で160〜161℃、頂部で28〜29℃、圧力は10バール、調節された還流比は0.5〜0.6であった。塔底流出液の受液槽中に、毎時平均して、アセトン10〜12重量％およびNH₃2.0〜3.0重量％を含有する水溶液4.0kgがたまった。この溶液に特定量の水、アセトンおよびカセイソーダ溶液を加えて、得られる全濃度が上記の設定濃度に一致するようにし、引き続き加水分解段（位置４）の貯槽中へ充てんした。蒸留塔頂部の受液槽からは、毎時凝縮したアンモニア2.5lが、新しい水毎時１lと共に流入した。時々、僅少なロスを、新しいNH₃および新しい水を相応に補充することによって補償した。後反応器（位置６）内の温度は180℃、圧力は12バール、滞留時間は20分であった。常圧に放圧し、80℃に冷却した後、溶液はこの温度で合計活性炭13kg（位置７）を通り、引き続き流下薄膜式蒸発かん（位置８）中で135〜140℃/0.5バールで濃縮された。毎時、位置８からの流出口に、次の組成を有する淡黄色に着色したメチオニンナトリウム塩水溶液平均して4.945kgが得られた：
メチオニン 42.16重量％（理論値の95.3％）
DS1 0.18重量％（理論値の0.4％）
DS2 0.20重量％（理論値の0.3％）
ナトリウム 6.74重量％
シアン化物＜2ppm
例24
構成は例23に記載したと同様。
流動管（位置２）中へ、そのつど毎時平均して、MMPシアンヒドリン1.978kg（15.02モル）ならびに40℃に予熱された80％のアンモニア（位置11から）2.01kg（94.4モル）を、それぞれ流れ制御して配量された。調節された内部温度は、管入口で58℃、管出口で56℃、圧力は14.2バール、滞留時間は24.6分であった。反応混合物は放圧段（位置３）中で30℃で0.9〜1.0バールに放圧され、ループ反応器（位置４）にポンプで供給され、該反応器中へは同時にアセトン6.55重量％（7.56モル）およびNaOH1.8重量％（3.02モル）を有する水溶液毎時6.7kgが貯槽からポンプで送入された。ループ内の温度は26℃、反応管内の温度は25℃、全滞留時間は50分であった。
けん化反応器（位置５）中に、そのつど毎時50％のカセイソーダ溶液0.96kg（11.98モル）がポンプで供給された。温度は、塔の底部で133℃、頂部で118℃、圧力は1.7バール、全滞留時間は26分であった。
冷却し、毎時平均して2.4lの水を自己蒸気吸収段（位置９）中へポンプで供給することによって、ここで温度を19〜22℃に、圧力を0.9〜1.0バールに保った。位置９から、溶液毎時5.5〜6.5lが加圧蒸留塔中へ供給された。温度は塔の底部で159−161℃、頂部で28〜29℃、圧力は10バールであり、調節された還流比は0.4〜0.5であった。塔底流出液の受液槽中に、毎時平均して、アセトン10〜12重量％およびNH₃2.0〜3.0重量％を含有する溶液4.0kgがたまった。この溶液に特定量の水、アセトンおよびカセイソーダ溶液に加えて、得られる全濃度が上記の設定濃度に一致するようにし、引き続き加水分解段（位置４）用貯槽に充てんした。蒸留塔頂部の受液槽からは、凝縮したアンモニア毎時2.5lが、新水毎時0.4lと共に流入した。時々、僅少のロスを、新しいNH₃および新しい水を相応に補充することによって補償した。後反応器（位置６）内の温度は180℃、圧力は12バール、滞留時間は20分であった。常圧に放圧し、80℃に冷却した後、溶液はこの温度で合計13kgの活性炭を通り、引き続き流下薄膜式蒸発かん（位置８）中で135〜140℃/0.5バールで濃縮された。毎時、位置８からの流出口に、次の組成を有する淡黄色に着色したメチオニンナトリウム塩水溶液平均して4.87kgが得られた：
メチオニン 44.25重量％（理論値の96.2％）
DS1 0.14重量％（理論値の0.3％）
DS2 0.18重量％（理論値の0.18％）
ナトリウム 7.08重量％
シアン化物＜5ppm
例25
メチオニンカルシウム塩溶液
（位置５）。撹拌機、マノメーター、内部温度計および加熱浴を有する350mlの鋼製オートクレーブ中の、水223.2g中のメチオニンアミド（97.8％）50.0g（0.330モル）の溶液に撹拌しながらCa（OH）_２（96％）13.1g（0.170モル）を加え、130℃に加熱した後、この温度および圧力２バールで120分間撹拌した。反応混合物を、同時に冷却しながら常圧に放圧した。メチオニン17.06重量％（理論値の99.2％）およびメチオニンアミド0.08重量％（理論値の0.5％）を有する黄色がかった濾液286.2gが得られた。

Claims

メチオニンニトリルをケトンの存在でメチオニンアミドに加水分解し、引き続きアミドを塩基でけん化することによりメチオニンまたはその塩を連続的に製造する方法において、アミドのけん化の間および／またはその後に、アンモニア、ケトンおよび水を一緒に温度≧85℃でおよび／または真空にかけて蒸留することを特徴とするメチオニンまたはその塩の連続的製造方法。
メチオニンニトリルを、メチルメルカプトプロピオンアルデヒド（MMP）とシアン化水素酸およびアンモニアの反応によるかまたは相応するシアンヒドリン（CH）とアンモニアの反応によるか、またはMMP/シアン化水素酸および相応するシアンヒドリンからなる任意の混合物とアンモニアの反応によって得ることを特徴とする請求項１記載の方法。
ケトンをアンモニアから分離することを特徴とする請求項１または２記載の方法。
大体においてケトン不含のアンモニアを、請求項２によるニトリル合成に供給することを特徴とする請求項３記載の方法。
メチルメルカプトプロピオンアルデヒド（MMP）をシアン化水素酸およびアンモニアと反応させるか、または相応するシアンヒドリン（CH）をアンモニアまたはMMP、CH、シアン化水素酸およびアンモニアからなる混合物と反応させてメチオニンニトリルを得、引き続きケトンの存在で該ニトリルを加水分解してアミドを得、場合により引き続きアミドをけん化し、アンモニアを分離し、該アンモニアを少なくとも部分的にニトリル合成に返送することによりメチオニンアミド、メチオニンまたはその塩を連続的に製造する方法において、アンモニアを返送する前にケトンを大体において除去することを特徴とするメチオニンアミド、メチオニンまたはその塩の連続的製造方法。
ニトリル合成に供給される再循環アンモニアが、シアンヒドリンおよび／またはアルデヒドを25meqよりも少量含有することを特徴とする請求項５記載の方法。
塩基の存在におけるメチオニンニトリルないしはメチオニンアミドの加水分解によりメチオニンまたはメチオニン塩を連続的に製造する方法において、アミドの初期濃度を、けん化温度が160℃であるかまたはそれよりも高い限り、≦25重量％に保つことを特徴とするメチオニンまたはメチオニン塩の連続的製造方法。
けん化温度が200℃以上でないことを特徴とする請求項７記載の方法。
一緒に留去したアンモニア・ケトン・水の混合物からアンモニアを分離するために該混合物を塔の頂部と底部の間で供給し、塔を１〜20バールの圧力に保ち、塔底部の温度を100〜200℃に保ち、塔底流出液からケトン、水および場合により少量のアンモニアを蒸留することを特徴とする請求項１記載の方法。
５〜18バールの圧力および140〜190℃の温度で実施することを特徴とする請求項９記載の方法。
混合物を塔の中央範囲または下半部中に供給することを特徴とする請求項９または10記載の方法。
メチルメルカプトプロピオンアルデヒド（MMP）とシアン化水素酸およびアンモニアの反応によりおよび／、またはMMPシアンヒドリンをアンモニアと反応させてメチオニンニトリルを得、場合により該ニトリルを加水分解することにより、メチオニンニトリル、メチオニンアミド、メチオニンまたはその塩を連続的に製造する方法において、アンモニアおよびシアンヒドリンないしはアンモニアおよびMMPを少なくとも4:1のモル比で使用し、アンモニアを50重量％以上の濃度で使用し、反応温度は40℃〜80℃であり、かつ反応時間は５分〜60分であることを特徴とするメチオニンニトリル、メチオニンアミド、メチオニンまたはその塩の連続的製造方法。
反応を遅くとも、2,2′−ビス−（２−メチルメルカプトエチル）−イミノジアセトニトリルおよび／または2,2′−ビス−（２−メチルメルカプトエチル）−イミノジアセオトニトリルモノアミドが理論量の２％生成したときに終了させることを特徴とする請求項12記載の方法。
メチオニンニトリルを、ケトンの存在下でメチオニンアミドに加水分解し、場合により引き続き塩基でけん化することによりメチオニンアミド、メチオニンまたはその塩を連続的に製造する方法において、ニトリルの加水分解を、ニトリルに対してH₂O15〜50当量、ケトン0.2〜２当量、水酸化物0.1〜1.1当量およびNH₃1〜７当量の存在で、反応温度10〜30℃、反応時間10〜90分で実施することを特徴とするメチオニンアミド、メチオニンまたはその塩の連続的製造方法。
相応するアルデヒドをシアン化水素酸およびアンモニアと反応させるか、または相応するアルデヒドをシアン化水素酸と反応させ、引き続いてアンモニアと反応させてアミノ酸のニトリルを得、該アミノ酸のニトリルを加水分解してアミノ酸のアミドを得、引き続き塩基を用いてけん化することによりメチオニンまたはその塩を連続的に製造する方法において、けん化溶液を40分まで150℃以上の温度に加熱して、溶液のシアン化物含量が、40重量％のアミノ酸溶液に対して10ppm以下に減少しているようにすることを特徴とするメチオニンまたはその塩の連続的製造方法。
少なくとも15分、≧160℃に加熱することを特徴とする請求項15記載の方法。
塔底でアンモニアの少なくとも部分的な分離の後に得られる塔底生成物を場合により新鮮なケトンおよび／または水の添加下にメチオニンニトリルの加水分解に返送することを特徴とする請求項９、10または11記載の方法。
９〜15バールの圧力および150〜180℃の温度で実施することを特徴とする請求項10記載の方法。