JPH03240760A - Production of dl-serine - Google Patents

Production of dl-serine

Info

Publication number
JPH03240760A
JPH03240760A JP3318490A JP3318490A JPH03240760A JP H03240760 A JPH03240760 A JP H03240760A JP 3318490 A JP3318490 A JP 3318490A JP 3318490 A JP3318490 A JP 3318490A JP H03240760 A JPH03240760 A JP H03240760A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
serine
ammonia
glycolaldehyde
strecker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3318490A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsufumi Kujira
勝文 鯨
Masaki Odagiri
小田切 正樹
Makoto Imanari
今成 真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Association for Utilization of Light Oil
Original Assignee
Research Association for Utilization of Light Oil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Association for Utilization of Light Oil filed Critical Research Association for Utilization of Light Oil
Priority to JP3318490A priority Critical patent/JPH03240760A/en
Publication of JPH03240760A publication Critical patent/JPH03240760A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject compound useful as a raw material for antibiotics, etc., in high yield at a low cost by carrying out Strecker reaction under specific reaction condition using inexpensive glycol aldehyde as a reaction substrate. CONSTITUTION:A reaction liquid containing unrefined glycol aldehyde and produced by the dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol is used as a reaction substrate and is subjected to Strecker reaction with cyanic acid and ammonia at molar ratios (glycol aldehyde/cyanic acid) of 1.0-1.50 (preferably 1.01-1.30) and (ammonia/cyanic acid) of 3.0-10.0 (preferably 5.0-10.0) at a reaction temperature of 20-80 deg.C for 15-120min. The unreacted ammonia and the ammonia produced by the reaction are recovered after the subsequent alkali hydrolysis. After the Strecker reaction, the reaction product is hydrolyzed (preferably in the presence of an alkali) to obtain the objective compound.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明はDL−セリンの製造法に関し、特にグリコール
アルデヒドを反応基質として用いた、シュトレッカー反
応によるDL−セリンの工業的製造方法に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing DL-serine, and in particular to an industrial method for producing DL-serine by a Strecker reaction using glycolaldehyde as a reaction substrate. be.

セリンは、アミノ酸輸液、抗生物質の原料として有用な
化合物である。また、飼料用添加剤として将来的にその
伸長が期待されているL−トリプトファンの原料として
も有用な化合物である。
Serine is a compound useful as a raw material for amino acid infusions and antibiotics. It is also a useful compound as a raw material for L-tryptophan, which is expected to expand in the future as a feed additive.

[従来の技術] グリコールアルデヒドを反応基質として、シュトレッカ
ー反応によりセリンを合成する方法としては、既にFi
scher及びLeuchs: CheIl、 Ber
、。
[Prior art] As a method for synthesizing serine by the Strecker reaction using glycolaldehyde as a reaction substrate, Fi
Scher and Leuchs: CheIl, Ber
,.

35、3787.+19021にアンモニアのアルコー
ル溶液、青酸及び塩酸を用いてセリンが得られた報告が
ある。該報告の方法によるセリンの収率は非常に低く、
セリンの生成を確認しただけである。
35, 3787. +19021, there is a report that serine was obtained using an alcoholic solution of ammonia, hydrocyanic acid, and hydrochloric acid. The yield of serine by the reported method is very low;
We simply confirmed the production of serine.

また、Luciano Bassignani et 
al、: Chew。
Also, Luciano Bassignani et al.
al.: Chew.

Ber、、 112.148(1979)には、メタノ
ールの共存下にグリコールアルデヒドをCN−とNH,
″でシアノアミノ化反応させた反応混合物から、メタノ
ールを除去した後、塩酸で加水分解してセリンを製造す
る方法が提案されている。しかし、この方法では加水分
解前にメタノールを完全に除く必要があるばかりでなく
、大量の廖酸で加水分解させないとセリン収率が低下す
る。
Ber, 112.148 (1979) describes the reaction of glycolaldehyde with CN- and NH, in the presence of methanol.
A method has been proposed in which serine is produced by removing methanol from the cyanoamination reaction mixture and then hydrolyzing it with hydrochloric acid.However, with this method, it is necessary to completely remove methanol before hydrolysis. Not only that, but the yield of serine decreases unless hydrolysis is carried out with a large amount of hydrochloric acid.

更に、これらの方法を行なうためには、グリコールアル
デヒドの単離・精製を必要とする。
Furthermore, in order to carry out these methods, it is necessary to isolate and purify glycolaldehyde.

グリコールアルデヒドはエチレングリコールの脱水素又
は酸化脱水素により、また、クリコールニトリルの還元
反応などによって製造されるが、グリコールアルデヒド
が水に可溶であり、また、反応性が高く、熱的に不安定
であるため、その単離・精製が困難である。したがって
グリコールアルデヒドの単離・精製を必要とする上記方
法は工業的手法とはなりにくい。
Glycolaldehyde is produced by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol, or by reduction reaction of glycol nitrile, but glycolaldehyde is soluble in water, highly reactive, and thermally insensitive. Due to its stability, isolation and purification are difficult. Therefore, the above method, which requires isolation and purification of glycolaldehyde, is unlikely to be an industrial method.

そこでグリコールアルデヒドそのものを反応に供せず、
類縁体としてシュトレッカーを行なう方法が提案されて
いる。
Therefore, without subjecting glycolaldehyde itself to the reaction,
As an analogue, a method of performing Strecker has been proposed.

グリコールアルデヒド類縁体を原料とする方法としては
、Leuchs及びGeiger: Chew、 He
r、、 39゜2644 f19061並びに口unn
、 Redes+ann及びSm1th: J。
As a method using glycolaldehyde analogs as raw materials, Leuchs and Geiger: Chew, He
r,, 39°2644 f19061 and mouth unn
, Redes+ann and Smlth: J.

Biol、 Chew、、 104.511(1934
)に、エチレングリコールモノエチルエーテルの脱水素
で得られるエトキシアセトアルデヒドのシュトレッカー
反応。
Biol, Chew, 104.511 (1934
), the Strecker reaction of ethoxyacetaldehyde obtained by dehydrogenation of ethylene glycol monoethyl ether.

臭化水素による加水分解、及びエチル基の切断によるセ
リンの製造が報告されているが、やはり収率は低く、原
料が高価であり、反応器等の腐食の問題もあり、工業的
製造法とは言い難い。
The production of serine by hydrolysis with hydrogen bromide and cleavage of the ethyl group has been reported, but the yield is still low, the raw materials are expensive, and there are problems with corrosion of the reactor, etc., so it is not an industrial production method. It's hard to say.

また、特公昭57−11309号公報には、モノクロロ
エチレンオキサイド等のグリコールアルデヒド先駆体を
原料とするセリンの製造法が開示されている。該公報の
方法によるセリンの収率は約50%であり、また原料合
成も煩雑であって、工業的製造法として決して満足でき
るものではない。
Further, Japanese Patent Publication No. 57-11309 discloses a method for producing serine using a glycolaldehyde precursor such as monochloroethylene oxide as a raw material. The yield of serine by the method disclosed in this publication is about 50%, and the raw material synthesis is complicated, so that it is by no means satisfactory as an industrial production method.

エチレングリコールの脱水素又は酸化脱水素の反応液を
そのままシュトレッカー反応に供する方法として、特開
昭61−10542号及び特願昭63−329851号
に提案されている。これらの方法は、正確には、シュト
レッカー反応を改良したZelinskyStandn
jkoff反応と呼ばれるもので、シアン化アルカリと
塩化アンモニウムの混合物をカルボニウム化合物に反応
させてアミノニトリルを合成するものである。
A method of directly subjecting the reaction solution of ethylene glycol dehydrogenation or oxidative dehydrogenation to the Strecker reaction is proposed in Japanese Patent Application Laid-open No. 10542/1982 and Japanese Patent Application No. 329851/1982. These methods are precisely based on the Zelinsky Standn, which is an improved version of the Strecker reaction.
This reaction is called the jkoff reaction, and involves reacting a mixture of alkali cyanide and ammonium chloride with a carbonium compound to synthesize aminonitrile.

また、エチレングリコールの脱水素又は酸化脱水素反応
の反応液を、そのままシュトレッカー反応に供した場合
、エチレングリコールの経済的な回収が必須の条件とな
る。その回収法としては、先に特願平1−25519号
として提案したようなイオン排除クロマトグラフィーに
よる方法が好ましいが、前記のようなZelinsky
−5tandnikoff反応による方法では、副生ず
る無機塩が多くなり、イオン排除クロマトグラフィーに
よる精製条件が限定される。また、CVが反応系及び精
製系に存在するため、使用材質、反応条件、精製条件等
が限定される。
Furthermore, when the reaction solution of ethylene glycol dehydrogenation or oxidative dehydrogenation reaction is directly subjected to the Strecker reaction, economical recovery of ethylene glycol is an essential condition. As a method for recovering it, it is preferable to use ion exclusion chromatography as previously proposed in Japanese Patent Application No. 1-25519.
In the method using the -5 tandnikoff reaction, a large amount of inorganic salt is produced as a by-product, and the purification conditions using ion exclusion chromatography are limited. Furthermore, since CV is present in the reaction system and purification system, the materials used, reaction conditions, purification conditions, etc. are limited.

〔発明が解決しようとする課題J 本発明の目的は、グリコールアルデヒドを安価なエチレ
ングリコールを原料として、その脱水素又は酸化脱水素
により合成し、得られたグリコールアルデヒドを単離精
製せず、そのままシュトレッカー反応に供し、α−アミ
ノ−β−ヒドロキシプロピオニトリルを合成し、得られ
た反応生成物を加水分解して、安価なりL−セリンを工
業的に製造する方法を提供することにある。
[Problem to be Solved by the Invention J] The purpose of the present invention is to synthesize glycolaldehyde using inexpensive ethylene glycol as a raw material by its dehydrogenation or oxidative dehydrogenation, and to synthesize the obtained glycolaldehyde as it is without isolation and purification. To provide a method for industrially producing L-serine at low cost by subjecting it to Strecker reaction to synthesize α-amino-β-hydroxypropionitrile and hydrolyzing the obtained reaction product. .

〔課題を解決するための手段1 本発明者等は、上記の目的を達成するために鋭意研究し
た結果、エチレングリコールの脱水素又は酸化脱水素に
より得られるグリコールアルデヒドを単離生成すること
なく反応基質として用い、特定のシュトレッカー反応条
件に付することにより、経済的、かつ、高収率でDL−
セリンが製造可能なことを見出した。
[Means for Solving the Problems 1] As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors have discovered that glycolaldehyde obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol can be reacted without isolation and production. By using it as a substrate and subjecting it to specific Strecker reaction conditions, DL-
It was discovered that serine can be produced.

すなわち、本発明は、グリコールアルデヒドを反応基質
として、シュトレッカー反応によりセリンを合成するD
L−セリンの製造方法において1反応基質として、エチ
レングリコールの脱水素又は酸化脱水素により得られる
グリコールアルデヒド含有反応液を用い、青酸及びアン
モニアをモル比で。
That is, the present invention provides a method for synthesizing serine by the Strecker reaction using glycolaldehyde as a reaction substrate.
In the method for producing L-serine, a reaction solution containing glycolaldehyde obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol is used as one reaction substrate, and hydrocyanic acid and ammonia are added in a molar ratio.

グリコールアルデヒド/青酸:  i、0−1.50、
アンモニア/青酸:3.0〜10.0 とし、 反応温度=20〜80℃ 反応時M:15〜120分 の反応条件で、シュトレッカー反応を行ない、得られた
反応生成物を加水分解することを特徴とするOL−セリ
ンの製造方法である。
Glycolaldehyde/cyanic acid: i, 0-1.50,
Ammonia/cyanic acid: 3.0 to 10.0, reaction temperature = 20 to 80°C, reaction time M: 15 to 120 minutes to perform the Strecker reaction and hydrolyze the obtained reaction product. This is a method for producing OL-serine characterized by the following.

本発明のシュトレッカー反応条件に供するグリコールア
ルデヒドは、エチレングリコールの脱水素又は酸化脱水
素により得られる未精製のグリコールアルデヒド液であ
る。
The glycolaldehyde subjected to the Strecker reaction conditions of the present invention is an unpurified glycolaldehyde solution obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol.

エチレングリコールの脱水素反応としては、市販の金属
酸化物触媒(銅クロマイト触媒等)や、適当な担体(7
ランダム、アルミナ等)を加えたもの等を触媒として用
い、常圧又は減圧気相の固定触媒層で行なう0反応温度
は使用する触媒等により異なるが、一般的には200〜
500 ”Cで反応を行なう。特に銅と他の無機成分、
例えば銅と酸化亜鉛からなる複合系触媒を用い、エチレ
ングリコールと水とを180〜400℃で反応させる際
に、反応系内に微量の分子状酸素を共存させる方法によ
れば、脱水素反応における触媒の活性低下がなく、かつ
、副生物の生成も少ないので、常に一定濃度のグリコー
ルアルデヒド反応液が得られるので好ましい。
For the dehydrogenation reaction of ethylene glycol, a commercially available metal oxide catalyst (copper chromite catalyst, etc.) or an appropriate carrier (7
Random, alumina, etc.) are used as a catalyst in a fixed catalyst bed in normal pressure or reduced pressure gas phase.The zero reaction temperature varies depending on the catalyst used, but is generally 200~200℃.
The reaction is carried out at 500"C. Especially copper and other inorganic components,
For example, when ethylene glycol and water are reacted at 180 to 400°C using a composite catalyst consisting of copper and zinc oxide, a method in which a small amount of molecular oxygen is allowed to coexist in the reaction system is effective in dehydrogenation. This method is preferable because there is no reduction in the activity of the catalyst, and there is little generation of by-products, so that a glycolaldehyde reaction solution with a constant concentration can always be obtained.

未反応のエチレングリコールが、本発明のシュトレッカ
ー反応条件に及ぼす影響はあまり顕著なものがなく、グ
リコールアルデヒドを反応基質とするシュトレッカー反
応に、エチレングリコールの関与は殆どないと考えられ
る。
The influence of unreacted ethylene glycol on the Strecker reaction conditions of the present invention is not so significant, and it is thought that ethylene glycol is hardly involved in the Strecker reaction using glycolaldehyde as a reaction substrate.

シュトレッカー反応溶液中のグリコールアルデヒド濃度
は、少なくとも2.0重量%以上にすることが好ましく
、濃度がこれ以下に低下するとセリン収率が低下する6 本発明におけるシュトレッカー反応においてはシアン化
合物として青酸を用いる。
The glycolaldehyde concentration in the Strecker reaction solution is preferably at least 2.0% by weight, and if the concentration is lower than this, the serine yield will decrease.6 In the Strecker reaction of the present invention, cyanide is used as the cyanide compound. Use.

前記特願平1−25519によるシアン化アルカリを用
いる方法に比して、本発明の青酸を用いるシュトレッカ
ー反応は、シアノ源として青酸の方が安価であり、塩化
アンモニウムを使用せず、固体原料を用いないので反応
が簡単で、副生無機塩が大幅に減少する。したがってセ
リンの精製やエチレングリコールの回収のためのイオン
排除クロマトグラフィー処理が容易であり、CVの混入
がないので回収エチレングリコールの脱水素での再使用
に触媒被毒の問題を生じない。また、NaClの生成が
ないので、反応系、精製系での材質上の問題がない。
Compared to the method using an alkali cyanide disclosed in Japanese Patent Application No. 1-25519, the Strecker reaction using hydrocyanic acid of the present invention uses hydrocyanic acid as a less expensive cyano source, does not use ammonium chloride, and uses a solid raw material. The reaction is simple and the amount of by-product inorganic salts is greatly reduced. Therefore, ion exclusion chromatography treatment for purifying serine and recovering ethylene glycol is easy, and since there is no CV contamination, there is no problem of catalyst poisoning when the recovered ethylene glycol is reused for dehydrogenation. Furthermore, since there is no generation of NaCl, there are no material problems in the reaction system or purification system.

但し、本発明で用いる青酸は、例えばシアン化ナトリウ
ムに比しても毒性が強くなるので、工程及び装置に対し
て安全上の配慮は必要である。
However, since the hydrocyanic acid used in the present invention is more toxic than, for example, sodium cyanide, safety considerations must be taken regarding the process and equipment.

青酸はその製造法による制約はなく、ソハイオ法、アン
トリユース法、ホルムアミド法等により得ることができ
る。
Hydrocyanic acid is not limited by its production method, and can be obtained by the Sohio method, the Antriuse method, the formamide method, etc.

反応に用いる青酸の使用量は、グリコールアルデヒドを
若干過剰に用いることが好ましく、グリコールアルデヒ
ド/青酸のモル比は1.0〜1.50、好ましくは1.
01−1.30である。収率的には青酸を過剰に用いて
も好結果が得られるが、青酸が完全には反応せず一部は
未反応で残留するので、精製系におけるシアンの除去が
煩雑になる。一方、グリコールアルデヒドが大過剰の場
合は、加水分解後に分離回収するエチレングリコール量
が増加し、原単位の増加を招くので、工業的には好まし
くない。
Regarding the amount of hydrocyanic acid used in the reaction, it is preferable to use a slight excess of glycolaldehyde, and the molar ratio of glycolaldehyde/cyanic acid is 1.0 to 1.50, preferably 1.
01-1.30. In terms of yield, good results can be obtained even if an excess of hydrocyanic acid is used, but since the hydrocyanic acid does not completely react and a portion remains unreacted, removal of cyanide in the purification system becomes complicated. On the other hand, if glycolaldehyde is in large excess, the amount of ethylene glycol to be separated and recovered after hydrolysis increases, leading to an increase in the basic unit, which is not preferred from an industrial perspective.

アンモニアの使用量は、青酸に対して3.0〜1O60
倍モル、好ましくは5.0〜l000倍モルである。エ
チレングリコールの脱水素又は酸化脱水素の反応溶液中
には副生じたギ酸等の酸性物質があり、これらの酸性物
質を中和し、青酸の安定性を増し[王化誌、65.55
2 (19627] 、かつ、セリンの収率向上のため
にも、アンモニアは大過剰に用いることが好ましい、未
反応のアンモニア及び反応で生成したアンモニアは、後
のアルカリ加水分解後に回収する。
The amount of ammonia used is 3.0 to 1O60 relative to hydrocyanic acid.
It is twice the molar amount, preferably 5.0 to 1000 times the molar amount. In the reaction solution of ethylene glycol dehydrogenation or oxidative dehydrogenation, there are acidic substances such as by-produced formic acid, and these acidic substances are neutralized and the stability of hydrocyanic acid is increased [Wangka Journal, 65.55
2 (19627), and in order to improve the yield of serine, it is preferable to use ammonia in large excess. Unreacted ammonia and ammonia produced in the reaction are recovered after the subsequent alkaline hydrolysis.

反応に使用する溶媒は水でよく、特にメタノール等の低
級アルコールを添加する必要はない。
The solvent used in the reaction may be water, and there is no need to add a lower alcohol such as methanol.

反応温度は20〜80℃であり、これより低温では反応
の一進行が遅く、また、高温ではグリシン等の副生物が
多くなる。
The reaction temperature is 20 to 80° C. At lower temperatures, the reaction progresses more slowly, and at higher temperatures, by-products such as glycine increase.

反応時間としては、15〜120分と比較的短時間にす
ることが好ましく、必要以上に長時間の反応を行なうと
、グリシン等の副生物が増加し、その結果セリンの収率
が低下する。
The reaction time is preferably a relatively short time of 15 to 120 minutes; if the reaction is carried out for an unnecessarily long time, by-products such as glycine will increase, resulting in a decrease in the yield of serine.

前述の反応条件で合成したα−アミノ−β−ヒドロキシ
プロピオニトリルの加水分解反応は、酸又はアルカリを
用い、40〜100℃で2〜5時間加熱することにより
ほぼ定量的に進行し、目的物である口L−セリンが得ら
れる。
The hydrolysis reaction of α-amino-β-hydroxypropionitrile synthesized under the above-mentioned reaction conditions proceeds almost quantitatively by heating at 40 to 100°C for 2 to 5 hours using an acid or alkali. L-serine, which is a substance, is obtained.

しかし、加水分解反応に酸を用いる場合、シュトレッカ
ー反応での未反応アンモニアの中和に多量の酸が消費さ
れるので、シュトレッカー反応終了後、加水分解前にア
ンモニアを回収する必要がある。アンモニア回収には長
時間の加熱が必要で、それによりα−アミノ−β−ヒド
ロキシプロピオニトリルが一部変質し、セリン収率が低
下すると共に、分離の困難なグリシン等の副生が増加す
る。また、特願平1−25519号に提案されているイ
オン排除クロマトグラフィー法によるエチレングリコー
ルの分離回収及びセリンの精製が困難になる。
However, when an acid is used in the hydrolysis reaction, a large amount of acid is consumed to neutralize unreacted ammonia in the Strecker reaction, so it is necessary to recover ammonia after the Strecker reaction is completed and before hydrolysis. Ammonia recovery requires long-term heating, which partially denatures α-amino-β-hydroxypropionitrile, lowering the serine yield and increasing by-products such as glycine, which is difficult to separate. . Furthermore, it becomes difficult to separate and recover ethylene glycol and purify serine using the ion exclusion chromatography method proposed in Japanese Patent Application No. 1-25519.

したがって1本発明の方法においては、シュトレッカー
反応生成物のa−アミノ−β−ヒドロキシプロピオニト
リルの加水分解は、アルカリの存在下で行なうことが好
ましい。アルカリ種としては、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等が用いられる。これらのアルカリは水に溶
解させ、10〜50重量%の濃度で使用される。
Therefore, in the method of the present invention, the hydrolysis of the Strecker reaction product a-amino-β-hydroxypropionitrile is preferably carried out in the presence of an alkali. As the alkali species, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. are used. These alkalis are dissolved in water and used at a concentration of 10 to 50% by weight.

以上に詳述した本発明の方法によれば、高収率でDL−
セリンの製造が可能であり、原材料として安価なエチレ
ングリコールを使用することにより、経済的にDL−セ
リンの製造することができる。
According to the method of the present invention detailed above, DL-
It is possible to produce serine, and by using inexpensive ethylene glycol as a raw material, DL-serine can be produced economically.

〔実施例] 以下に、本発明の方法を実施例によって更に詳細に説明
する。
[Example] Below, the method of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1 エチレングリコールの  l CuO50重量部、2n045重量部よりなり、平均粒
径2n+m、比表面積311/gの触媒前駆体(日揮化
学■製、N−2111を、空気中、1000°Cで4時
間焼成した触媒を、内径15mmのステンレス鋼製の反
応筒に、見掛は容積で10m1を一充填した。
Example 1 A catalyst precursor (manufactured by JGC Chemical, N-2111) consisting of 50 parts by weight of 1 CuO and 45 parts by weight of 2N045 parts by weight of ethylene glycol and having an average particle size of 2n+m and a specific surface area of 311/g was heated in air at 1000°C for 4 hours. The time-calcined catalyst was filled into a stainless steel reaction tube with an inner diameter of 15 mm to an apparent volume of 10 ml.

この充填筒に、まず200℃の水蒸気をLH5V O,
5で1時間通した後、窒素で希釈した水素を300℃、
GH5V 600で2時間通して銅・酸化亜鉛系触媒を
得た。
First, water vapor at 200°C was added to this filling cylinder at LH5V O,
5 for 1 hour, hydrogen diluted with nitrogen was heated at 300°C,
A copper/zinc oxide catalyst was obtained by passing the mixture under GH5V 600 for 2 hours.

次に、この反応筒を270℃に保ちながら、エチレング
リコール二本=l:6  (モル比)の混合物を予熱器
を通してガス化させたものを、LH3V 1で通し、同
時にエチレングリコール1モルに対し0,04モルの酸
素量に相当する空気を通した。
Next, while keeping this reaction tube at 270°C, a mixture of two ethylene glycols = 1:6 (mole ratio) was gasified through a preheater and passed through LH3V 1, and at the same time, 1 mole of ethylene glycol was Air corresponding to an amount of 0.04 mol of oxygen was passed through.

得られた反応液は、グリコールアルデヒド6.6重量%
、エチレングリコール33.1重量%、ギ酸1.2重量
%及び水59.1重量%の組成であった。
The obtained reaction solution contained 6.6% by weight of glycolaldehyde.
The composition was 33.1% by weight of ethylene glycol, 1.2% by weight of formic acid, and 59.1% by weight of water.

セリンの製造 100mjガラス製耐圧反応容器に回転子を入れ、前記
のエチレングリコール脱水素反応液20g[グリコール
アルデヒド1.32g i22ミリモル)、エチレング
リコール6.62g1lO6,8ミリモル)、ギ酸0.
24g+5.2ミIJ モル) 、水11.82g含有
]、青fi0.54g(20ミリモル)及び25%アン
モニア水6.8g [100ミリモル)を仕込んで密栓
した。青酸は硫酸第一鉄を触媒としてシアン化ナトリウ
ムを分解し25%アンモニア水に吸収させたものを用い
た。
Production of Serine A rotor was placed in a 100 mJ glass pressure-resistant reaction vessel, and 20 g of the above ethylene glycol dehydrogenation reaction solution (glycol aldehyde 1.32 g i22 mmol), ethylene glycol 6.62 g 1 l O 6.8 mmol), formic acid 0.
24 g + 5.2 mmol), 11.82 g of water], 0.54 g (20 mmol) of blue fi, and 6.8 g (100 mmol) of 25% aqueous ammonia were charged, and the flask was tightly stoppered. Hydrocyanic acid was prepared by decomposing sodium cyanide using ferrous sulfate as a catalyst and absorbing it into 25% aqueous ammonia.

反応液を45〜55℃に加温し、30分間反応させた。The reaction solution was heated to 45-55°C and reacted for 30 minutes.

次いで水酸化ナトリウム2.2g (55ミリモル)を
を水6.6gに溶解した溶液を、上記シュトレッカー反
応液に加え、70〜80℃で2時間反応させて加水分解
した。
Next, a solution of 2.2 g (55 mmol) of sodium hydroxide dissolved in 6.6 g of water was added to the Strecker reaction solution, and the mixture was reacted at 70 to 80° C. for 2 hours for hydrolysis.

反応終了後1反応液を液体クロマトグラフィーにより分
析したところ、口L−セリンの生成量は1゜73gで、
副生成物のグリシンは0.011gであった。青酸基準
で算出した収率は、DL−セリンが理論量の82.2%
であり、副生グリシンは理論量の0.7%であった。
After the reaction was completed, one reaction solution was analyzed by liquid chromatography, and the amount of L-serine produced was 1.73 g.
The amount of glycine as a by-product was 0.011 g. The yield calculated based on hydrocyanic acid is 82.2% of the theoretical amount of DL-serine.
The by-product glycine was 0.7% of the theoretical amount.

実施例2、比較例1及び2 青酸の使用量を変えて、グリコールアルデヒド/青酸の
モル比を第1表に示すように変化させた以外はすべて実
施例1と同様に行なった。
Example 2, Comparative Examples 1 and 2 The same procedures as in Example 1 were carried out except that the amount of hydrocyanic acid used was changed and the molar ratio of glycolaldehyde/cyanic acid was changed as shown in Table 1.

得られた反応液の分析結果を第1表に示す。The analysis results of the obtained reaction solution are shown in Table 1.

第  1  表 *ニゲリコールアルデヒド基準の収率 比較例3 25%アンモニア水の使用量を2.72g f40ミリ
モル)に変えた他は全く実施例1と同様の操作を行なっ
た。その結果、 OL−セリン生成量は1 、44gで
あり、青酸基準で算出した収率は理論量の68.5%で
あった。
Table 1 *Yield based on nigericolaldehyde Comparative Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that the amount of 25% ammonia water used was changed to 2.72 g f40 mmol). As a result, the amount of OL-serine produced was 1.44 g, and the yield calculated based on hydrocyanic acid was 68.5% of the theoretical amount.

比較例4 シュトレッカー反応温度を90℃に変えた他は全〈実施
例1と同様の操作を行なった。その結果、DL−セリン
生成量は1.59g 、副生成物としてのグリシンは0
.042gであった。青酸基準で算出した収率は、 O
L−セリンが理論量の75.7%、副生物であるグリシ
ンが理論量の2.8%であった。
Comparative Example 4 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the Strecker reaction temperature was changed to 90°C. As a result, the amount of DL-serine produced was 1.59g, and the amount of glycine as a by-product was 0.
.. It was 042g. The yield calculated based on hydrocyanic acid is O
L-serine was 75.7% of the theoretical amount, and glycine, a by-product, was 2.8% of the theoretical amount.

[発明の効果] 本発明は、 DL−セリンの安価な工業的製法としてエ
チレングリコールの脱水素又は酸化脱水素によって得ら
れるグリコールアルデヒドを単離精製せず、青酸を用い
るシュトレッカー反応を行なうに際し、特定の原料比率
及び反応条件を採用することによって、高選択率でOL
−セリンを得ることができる。
[Effects of the Invention] The present invention provides an inexpensive industrial method for producing DL-serine, in which glycolaldehyde obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol is not isolated and purified, and the Strecker reaction using hydrocyanic acid is carried out. By adopting specific raw material ratios and reaction conditions, OL can be achieved with high selectivity.
-Serine can be obtained.

本発明の方法により、エチレングリコールからのDL−
セリンの一貫製造が可能であり、これによって、安価な
エチレングリコールから経済的にOL−セリンを製造す
ることが可能になった。
By the method of the present invention, DL-
Integrated production of serine is possible, which makes it possible to economically produce OL-serine from inexpensive ethylene glycol.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)グリコールアルデヒドを反応基質として、シュト
レッカー反応によりセリンを合成するDL−セリンの製
造方法において、反応基質として、エチレングリコール
の脱水素又は酸化脱水素により得られるグリコールアル
デヒド含有反応液を用い、青酸及びアンモニアをモル比
で、 グリコールアルデヒド/青酸:1.0〜1.50、アン
モニア/青酸:3.0〜10.0とし、 反応温度:20〜80℃ 反応時間:15〜120分 の反応条件で、シュトレッカー反応を行ない、得られた
反応生成物を加水分解することを特徴とするDL−セリ
ンの製造方法。
(1) In a method for producing DL-serine in which serine is synthesized by Strecker reaction using glycolaldehyde as a reaction substrate, a reaction solution containing glycolaldehyde obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of ethylene glycol is used as a reaction substrate, The molar ratio of hydrocyanic acid and ammonia is glycolaldehyde/cyanic acid: 1.0-1.50, ammonia/cyanic acid: 3.0-10.0, reaction temperature: 20-80°C, reaction time: 15-120 minutes. A method for producing DL-serine, which comprises carrying out a Strecker reaction under certain conditions and hydrolyzing the obtained reaction product.
(2)加水分解をアルカリの存在下に行なう、請求項1
に記載の方法。
(2) Claim 1, wherein the hydrolysis is carried out in the presence of an alkali.
The method described in.
JP3318490A 1990-02-14 1990-02-14 Production of dl-serine Pending JPH03240760A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3318490A JPH03240760A (en) 1990-02-14 1990-02-14 Production of dl-serine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3318490A JPH03240760A (en) 1990-02-14 1990-02-14 Production of dl-serine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03240760A true JPH03240760A (en) 1991-10-28

Family

ID=12379411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3318490A Pending JPH03240760A (en) 1990-02-14 1990-02-14 Production of dl-serine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03240760A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2916256B2 (en) Method for producing aminocarboxylate
JPH0348638A (en) Production of methyl methacrylate
Ohashi et al. A new method for 5-(4-hydroxyphenyl) hydantoin synthesis
JPH03240760A (en) Production of dl-serine
US6353126B1 (en) Process for the production of malononitrile
KR100884287B1 (en) Fluoromethane production process and product
EP1165479B1 (en) Preparation of carvone
EP0376184B1 (en) Process for preparing DL-serine and process for separation and purification of the same
JP4001937B2 (en) Aminopropionitrile production process
JPS62267253A (en) Production of alpha-amino acid
JPS6246537B2 (en)
FI59398C (en) FREQUENCY REQUIREMENT FOR PENICILLAMIN OCH DESS HOMOLOGER
JPH02174752A (en) Production of dl-serine
WO2002046293A2 (en) Nitrile process
JPH0550497B2 (en)
JPS635037A (en) Production of 2,3-dichloro-1-propene
EP1305280A2 (en) Process for making 3-hydroxyalkanenitriles and hydroxyaminoalkanes
JPH02204474A (en) Separation and purification of dl-serine
US4014928A (en) Process for purifying α-amino acids
JPH09151168A (en) Production of beta-alanine salt
CH661499A5 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF AMINOBENZYLAMINES.
JPS6168472A (en) Production of unsaturated hydantoin
JPS6053021B2 (en) Production method of hydantoin
EP0337246A1 (en) Process for preparing pyruvate
JPH02288851A (en) Separation and purification of dl-serine