JP7065884B2 - メチオニンの製造方法 - Google Patents
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Description
a)メチオニンヒダントインを塩基性カリウム化合物で鹸化して、メチオニンカリウム塩と炭酸水素カリウムとを含むプロセス溶液を生成し、
b)ステップa)で得られたプロセス溶液を二酸化炭素で中和し、結晶化したメチオニンをプロセス溶液から分離して、炭酸水素カリウムと少量のメチオニンとを含むプロセス溶液を生成し、
c)ステップb)で得られた炭酸水素カリウムと少量のメチオニンとを含むプロセス溶液をろ過し、これを、均質膜を用いた電気透析の希釈液中の炭酸水素カリウムの濃度が3~7重量%未満になるまで均質膜を用いた電気透析に供し、かつ
d)ステップc)で得られた電気透析済みのプロセス溶液を、不均質膜を用いた電気透析の希釈液中の炭酸水素カリウムの濃度が0.1重量%未満になるまで不均質膜を用いたさらなる電気透析に供する
方法が開示されている。
二酸化炭素での中和によるメチオニンの沈殿と、
前記プロセス溶液からの前記メチオニンの分離と、
前記プロセス溶液の濃縮と、
前記プロセス溶液に再度供給したメチオニンヒダントインのアルカリ加水分解への前記プロセス溶液の再利用とを含む、メチオニンの製造方法において、
ギ酸イオンと、他の1~5個の炭素原子を含む有機酸のアニオンとを含む副生成物を、電気透析によって前記プロセス溶液から除去し、その際、メチオニンおよび/またはそのカリウム塩ならびに炭酸水素カリウムは、ほぼ前記プロセス溶液中に残留し、
電気透析セルは、いずれの場合にも少なくとも2つのチャンバを備え、前記チャンバのうちの1つは、イオン選択性陰イオン交換膜およびアノードが境界を成すアノード区画であり、前記アノード区画内のpHは、5.8~8.0であることを特徴とする、方法により達成される。
実験セットアップ
以下の例で使用する電気透析セルは、3つのチャンバからなっていた。アノード液チャンバに、最初に炭酸水素カリウムを装入した。カソードチャンバには、最初に水酸化カリウムを装入した。中間チャンバには、最初にとりわけメチオニンを含むプロセス溶液を装入した。回路をイオン交換膜によって分離し、それぞれの溶液を灌流させた。プロセス溶液回路とアノード液回路とを陰イオン交換膜によって分離し、陽イオン交換膜を、プロセス溶液回路とカソード液回路との間に配置した。電解セルを、溶液のリザーバとして機能する3つの回路容器に接続した。この電気透析セルを、電源ユニットからの直流で充電した。アノード液回路においてpHが5.8を下回らないようにモニタリングし、これをKOHの計量添加により一定に維持した。3つの溶液の導電率を並行して記録した。
アノード: 寸法的に安定したアノード
カソード: 鋼
陰イオン交換膜: Tokuyama Soda AMX
陽イオン交換膜: Tokuyama Soda CMX
電極間隔: 1.5mm
スペーサ: PVC
電極面積: 200cm2。
塩回路に、最初に2または5kg(例を参照)のプロセス溶液を装入した。カソード液に、最初に2kgの5重量%KOH溶液を装入し、アノード液に、最初に2kgの3重量%ギ酸カリウム溶液を装入した。
表1に示す組成を有する5kgのプロセス溶液を最初に装入し、8時間電気透析した。アノード液のpHを、カソード液からのKOHの添加によりpH7に維持した。電気透析中の個々の成分の濃度プロファイルを、表2および図2に示す。
表3に示す組成を有する5kgのプロセス溶液を最初に装入し、8時間電気透析した。アノード液のpH調整を行わなかった。電気透析中の個々の成分の濃度プロファイルおよびpHの変化を、表4および図3に示す。図4に、pHおよび電圧のプロファイルを示す。
Claims (8)
- 水酸化カリウムおよび/または炭酸カリウムおよび/または炭酸水素カリウムを含むプロセス水溶液における5-(2-メチルメルカプトエチル)ヒダントイン(メチオニンヒダントイン)のアルカリ加水分解によるメチオニンカリウム塩の生成と、
二酸化炭素での中和によるメチオニンの沈殿と、
前記プロセス溶液からの前記メチオニンの分離と、
前記プロセス溶液の濃縮と、
前記プロセス溶液に再度供給したメチオニンヒダントインのアルカリ加水分解への前記プロセス溶液の再利用とを含む、メチオニンの製造方法において、
ギ酸イオンと、他の1~5個の炭素原子を含む有機酸のアニオンとを含む副生成物を、電気透析によって前記プロセス溶液から除去し、その際、メチオニンおよび/またはそのカリウム塩ならびに炭酸水素カリウムは、前記プロセス溶液中に残留し、
電気透析セルは、いずれの場合にも少なくとも2つのチャンバを備え、前記チャンバのうちの1つは、イオン選択性陰イオン交換膜およびアノードが境界を成すアノード区画であり、前記アノード区画内のpHは、5.8~8.0であることを特徴とする、方法。 - 前記1~5個の炭素原子を含む有機酸のアニオンは、酢酸イオンおよび2-ヒドロキシ-4-メチルメルカプトブタン酸イオン(MHA)を含む、請求項1記載の方法。
- 電気透析セル内のいずれの場合の電流密度も、1.0A/m2以上200A/m2以下の範囲にある、請求項1または2記載の方法。
- いずれの場合にも電気透析セルは3つのチャンバを備え、1つのチャンバは、陽イオン交換膜およびカソードが境界を成すカソード区画である、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- いずれの場合にも電気透析セルは2つのチャンバを備え、前記2つのチャンバのうちの一方はアノード区画であり、もう一方のチャンバは、イオン選択性陰イオン交換膜およびカソードが境界を成すカソード区画である、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記電気透析を、双極電極を用いて、いずれの場合にも互いに分離された少なくとも2つの電気透析セル内で行う、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 前記アノード区画内のpHを、前記カソード区画内で形成された水酸化カリウム水溶液を部分的に供給することにより調整する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 前記カソード区画内で形成された水酸化カリウム水溶液を、前記プロセス溶液に再度供給する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
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