JP7463367B2 - 3-メチルチオプロピオンアルデヒドの貯蔵安定形態 - Google Patents
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Description
よって、中間体である3-メチルチオプロピオンアルデヒドを、例えば蒸留によって生じるその純粋な形態でも可能な限り安定的に貯蔵することができる解決策が必要とされていた。その際、コストの高いまたは後のプロセス工程の邪魔になる添加剤の使用を大幅に省略可能にすべきである。また、可能な限りさらなる危険物質を使用することなく安定化を達成し、安定した形態を可能な限り直接メチオニンへとさらに変換できるようにすべきである。
驚くべきことに、比較的少量の、例えば準化学量論量の水(生じる混合物中で2.5~25重量%)を選択的に添加して、水の実質的な分離を起こすことなく反応させること(例えば、水での洗浄が該当するであろう)によって、蒸留されたMMPにおける残渣の形成が著しく低減されることが見出された。
・ メソ-1-(1’-ヒドロキシ-3’-(メチルチオ)プロポキシ)-3-(メチルチオ)プロパン-1-オール、
・ 1-(1’R-1’-ヒドロキシ-3’-(メチルチオ)プロポキシ)-3-(メチルチオ)プロパン-1S-オール、および
・ 1-(1’S-1’-ヒドロキシ-3-(メチルチオ)プロポキシ)-3-(メチルチオ)プロパン-1R-オール。
40~95重量%の3-メチルチオプロピオンアルデヒドと、
1~20重量%の3-メチルチオ-1,1-プロパンジオールと、
2~25重量%の式Iの化合物と、
2.5~25重量%の水と
を含む、組成物である。
40~94.5重量%の3-メチルチオプロピオンアルデヒドと、
1~20重量%の3-メチルチオ-1,1-プロパンジオールと、
2~25重量%の式Iの化合物と、
2.5~25重量%の水と
を含む、組成物が好ましい。
40~92重量%の3-メチルチオプロピオンアルデヒドと、
1~20重量%の3-メチルチオ-1,1-プロパンジオールと、
2~25重量%の式Iの化合物と、
5~10重量%の水と
を含む、組成物が極めて特に好ましい。
使用される方法:
1.真空蒸留による残渣の測定
残渣の測定を、Buechi社のGKR-50タイプのクーゲルロール蒸発器内で実施した。この目的のために、蒸留に使用される受器の空重量を最初に特定した。次いで、15gの重量(m(初期量))の蒸留すべき物質を正確に量り入れ、受器をクーゲルロール蒸発器内に入れた。蒸留受器の加熱を200℃に調整し、真空ポンプの圧力調整器によって圧力を30mbarに調整した。すべてのサンプルにおいて、蒸留を20分間の期間にわたって行った。蒸留装置を冷却した後に、この装置を通気した。続いて、受器を取り出して量り、重量(m(残渣))を特定した。残渣は、以下の式によって特定した:
サンプル中の平衡状態で存在する化合物である3-メチルチオプロピオンアルデヒド、3-メチルチオ-1,1-プロパンジオール、および1-(1’-ヒドロキシ-3-(メチルチオ)プロポキシ)-3-(メチルチオ)プロパン-1-オールの含有量を、BrukerのAdvance 600タイプの装置を用いてNMR分光法(核磁気共鳴)によって特定した。
本発明による組成物中の含水量を、終点の双電極電流指示(biamperometrischer Indikation)を伴う滴定によるカールフィッシャー法によって特定した。この目的のために、滴定容器内に、20~30mlの滴定媒体、例えば、Fluka社のHydranal Solvent 5を予め挿入し、滴定剤、例えば、Fluka社のHydranal Titrant 5で乾式滴定した。約500mgのサンプル量をプラスチック製の使い捨てシリンジで乾式滴定される受器に加えて、滴定剤で終点まで滴定した。正確なサンプルの初期量は、示差秤量によって特定した。
クロマトグラフィーによる調査(MMPシアンヒドリン、MMP、メチオニン、メチオニンアミド、ヒダントイン、ヒダントインアミド、ヒダントイン酸、Met-Met)を、RP-18塔(250×4.6mm;5μm)におけるJASCO社のHPLCによって、続いて210nmでのUV検出によって実施した。溶離液としては、リン酸を含有するアセトニトリル-水混合物(3.3gのH3PO4、6.8gのアセトニトリル、89.9gのH2O)を用いた。1mL/分の流速で、10μLの各サンプル溶液(25mLのH2O中に入った50mgのサンプル)を注入した。較正は、適切な較正溶液を注入することによって事前に行い、評価は、外部標準法によりピーク面積を比較することによって行った。この標準法の実施は、当業者に公知である。
工業的製造からの蒸留された3-メチルチオプロピオンアルデヒド(97.4重量%;196.0g(実施例1)、180.1g(実施例2))をフラスコに予め挿入し、室温で撹拌しながら水(4.0g(実施例1)、20.0g(実施例2))と混ぜた。続いて、得られた生成物混合物を室温で3日間にわたって撹拌し、NMR分光法およびカールフィッシャー滴定によって分析した。実施例1では、2.9mol%(6.0重量%に相当、表1を参照)のMMP2O含有量が特定された。実施例2では、7.9mol%または14.3重量%の含有量が特定された。実施例1および2の結果は、表1に要約されている。
温度制御ジャケットを有する反応フラスコ内で、工業的製造からの蒸留された3-メチルチオプロピオンアルデヒド(96.1重量%;それぞれ30mL)を水(それぞれ30mL)と混ぜた。混合物を温度制御(実施例3:5℃、実施例4:25℃、実施例5:40℃)して、この温度で強く撹拌(120rpm)しながら15分間にわたって混合した。15分後に、撹拌機のスイッチを切り、温度制御をさらに維持した。数分(実施例5)または数日(実施例3)以内に、2つの透明な無色の相が形成された。下側の有機相を取り出し、HPLC、温度制御したNMR分光法、およびカールフィッシャー滴定によって迅速に特性評価した。MMP2Oの最大含有量は、25℃で約23重量%であると特定された(実施例4)。サンプルは、一連の試験の中で最大のMMP-OH含有量を5℃で示し、含有量は、約15重量%であると特定された(実施例3)。実施例3~5の結果は、表2に要約されている。
蒸留された3-メチルチオプロピオンアルデヒド(MMP、99.8重量%;含水量0.14重量%)を、室温で撹拌しながら様々な量の水と混ぜた(実施例6:182.2gのMMPに対して0.0gの水、実施例7:179.4gのMMPに対して4.6gの水、実施例8:178.6gのMMPに対して9.4gの水、実施例9:176.4gのMMPに対して19.6gの水)。サンプルを室温で数週間にわたって貯蔵し、一定の時間間隔を空けて残渣を真空蒸留によって特定した。これらの結果は、表3および添付の図1に要約されている。これらの結果は、特に実施例8および9の場合のような増加したMMP2Oの割合を有する混合物が、MMP2Oなしの混合物よりも残渣の形成が著しく低減されていることを明確に示す。
工業的製造からの蒸留された180.1gの3-メチルチオプロピオンアルデヒド(97.4重量%)をフラスコに予め挿入し、室温で撹拌しながら20.0gの水と混ぜた。続いて、得られた生成物混合物を室温で3日間(72時間)にわたって後撹拌した。NMR分光法およびカールフィッシャー滴定による特性評価によって、68.2重量%の3-メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、10.1重量%のMMP-OH、および14.3重量%のMMP2O(以下、MMP等価物と称する)の含有量が生じた。
工業的製造からの蒸留された180.1gの3-メチルチオプロピオンアルデヒド(97.4重量%)をフラスコに予め挿入し、室温で撹拌しながら20.0gの水を混ぜた。続いて、得られた生成物混合物を室温で3日間(72時間)にわたって後撹拌した。NMR分光法およびカールフィッシャー滴定による特性評価によって、68.2重量%の3-メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、10.1重量%のMMP-OH、14.3重量%のMMP2O、および7.4重量%の水の含有量が生じた。
実施例11に類似しているが、実施例1による(1.2重量%の水を含有する)MMP2Oの少ない3-メチルメルカプトプロピオンアルデヒドから製造されたMMPシアンヒドリンを用いてメチオニンを製造する比較例1では、変換率95.0%の場合、63.0%のメチオニン、5.5%のメチオニンアミド、および26.5%のメチオニルメチオニンが生じ、反復試験(比較例2)では、変換率96.5%の場合、65.8%のメチオニン、6.5%のメチオニンアミド、および24.2%のメチオニルメチオニンが得られた。
Claims (15)
- 40~94.5重量%の3-メチルチオプロピオンアルデヒドと、
1~20重量%の3-メチルチオ-1,1-プロパンジオールと、
2~25重量%の式Iの化合物と、
2.5~25重量%の水と
を含む、請求項1記載の組成物。 - 40~92重量%の3-メチルチオプロピオンアルデヒドと、
1~20重量%の3-メチルチオ-1,1-プロパンジオールと、
2~25重量%の式Iの化合物と、
5~10重量%の水と
を含む、請求項1または2記載の組成物。 - 3-メチルチオプロピオンアルデヒドを貯蔵および/または輸送するための、3-メチルチオ-1,1-プロパンジオール、または請求項1記載の化合物I、または請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物の使用。
- 前記貯蔵および/または輸送が、0~60℃の温度で、最大12ヶ月の期間にわたって実施されることを特徴とする、請求項4記載の使用。
- 2-ヒドロキシ-4-(メチルチオ)ブチロニトリルを製造するための、請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物の使用。
- メチオニンヒダントインを製造するための、請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物の使用。
- メチオニンを製造するための、請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物の使用。
- 2-ヒドロキシ-4-(メチルチオ)酪酸を製造するための、請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物の使用。
- 3-メチルチオプロピオンアルデヒドと、使用される3-メチルチオプロピオンアルデヒドおよび水の総量を基準として、2.5~25重量%の水とを、激しく混合しながら、0~100℃の温度で反応させることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物の製造方法。
- 前記反応の継続時間が、0.5~72時間であることを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記使用される3-メチルチオプロピオンアルデヒドを事前に蒸留させたことを特徴とする、請求項10または11記載の方法。
- 請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物を、アミン塩基の存在下で青酸と反応させることを特徴とする、2-ヒドロキシ-4-(メチルチオ)ブチロニトリルの製造方法。
- 請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物を、水の存在下で、青酸、アンモニア、および二酸化炭素と反応させることを特徴とする、メチオニンヒダントインの製造方法。
- 請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物と、HCN、NH3、二酸化炭素とを反応させてメチオニンヒダントインにし、続いて、アルカリけん化によってメチオニンアルカリ塩にし、その後、酸で中和することよってメチオニンにする、D,L-メチオニンの製造方法。
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