JPH07196790A - Production of polyamino acids - Google Patents

Production of polyamino acids

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JPH07196790A
JPH07196790A JP33596093A JP33596093A JPH07196790A JP H07196790 A JPH07196790 A JP H07196790A JP 33596093 A JP33596093 A JP 33596093A JP 33596093 A JP33596093 A JP 33596093A JP H07196790 A JPH07196790 A JP H07196790A
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JP
Japan
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amino acid
amino acids
molecular weight
acid
aspartic acid
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JP33596093A
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Japanese (ja)
Inventor
Giichi Fujii
義一 藤井
Hideyuki Nishibayashi
秀幸 西林
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a polyamino acid having a given molecular weight in a shortened reaction time in excellent reproducibility in high yield and simply without requiring a strict control of reaction temperature. CONSTITUTION:This method for producing a polyamino acid comprises subjecting an amino acid containing >=50mol% of an acidic amino acid and an amino acid containing a modified amino acid prepared by modifying the carboxyl group of the amino acid into carboxy ammonium salt and/or amide group as raw materials to polycondensation under heating.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアミノ酸又はその
塩、コポリアミノ酸又はその塩等のポリアミノ酸類の製
造方法に関し、さらに詳しくは、生成するポリアミノ酸
類の分子量をコントロールする簡便な製造方法に関する
ものである。ポリアミノ酸類、特に水溶性ポリアミノ酸
類は、分散剤、スケール防止剤、洗剤用のビルダー等に
有用である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing polyamino acids such as polyamino acids or salts thereof, copolyamino acids or salts thereof, and more specifically, a simple production method for controlling the molecular weight of polyamino acids produced. It is about. Polyamino acids, especially water-soluble polyamino acids, are useful as dispersants, scale inhibitors, detergent builders, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリアミノ酸類の製造方法としてアミノ
酸あるいはその誘導体を加熱し、重縮合することは知ら
れている。特に、アスパラギン酸あるいはグルタミン酸
を熱重合し、アルカリ加水分解することで水溶性ポリマ
ーとすることは公知である。
2. Description of the Related Art It is known that an amino acid or its derivative is heated and polycondensed as a method for producing polyamino acids. In particular, it is known that aspartic acid or glutamic acid is thermally polymerized and alkali-hydrolyzed to obtain a water-soluble polymer.

【0003】この様な水溶性ポリアミノ酸は、無機微粒
子あるいは有機微粒子の分散剤、難溶性塩類によるスケ
ールの防止剤、洗剤用のビルダーとしての利用が考えら
れている。しかし、この様な各用途において充分な性能
を発現するには、それぞれ異なる最適な分子量が存在す
るため、分子量を厳密にコントロールできる製造方法が
求められており、一般的には重量平均分子量1万以下の
比較的低分子量のポリマーであることが望まれている。
It is considered that such a water-soluble polyamino acid is used as a dispersant for inorganic fine particles or organic fine particles, a scale inhibitor with sparingly soluble salts, and a builder for detergents. However, in order to exhibit sufficient performance in each of such applications, different optimum molecular weights exist, and therefore a production method capable of strictly controlling the molecular weight is required, and generally a weight average molecular weight of 10,000 is required. The following relatively low molecular weight polymers are desired.

【0004】従来、分子量をコントロールする方法とし
て以下の技術が知られている。Kokufutaらは、
L−アスパラギン酸の重縮合において、温度を変えるこ
とにより分子量の異なるポリアスパラギン酸が得られる
ことを開示している(Bull.Chem.Soc.J
apan vol.51,1555(1978))。し
かし、この方法では低分子量のものを得るためには重縮
合温度を下げる必要があり、結果としてポリマーの収率
が低い、反応時間が長くかかるという問題がある。
The following techniques are conventionally known as methods for controlling the molecular weight. Kokufuta et al.
In polycondensation of L-aspartic acid, it is disclosed that polyaspartic acid having different molecular weights can be obtained by changing the temperature (Bull. Chem. Soc. J.
apan vol. 51, 1555 (1978)). However, in this method, it is necessary to lower the polycondensation temperature in order to obtain a low molecular weight product, and as a result, there are problems that the yield of the polymer is low and the reaction time is long.

【0005】一方、Koskanは、L−アスパラギン
酸の重縮合温度と時間を特定の条件で変化させることで
転化率に関わりなく比較的低分子量のポリマーが収率良
く合成できるとしている(WO92/14753)。し
かしながら、この方法においても、温度を厳密に管理し
なければならず分子量の異なるポリマーを製造するため
には、それぞれの最適な条件を設定しなければならず操
作が煩雑になるという問題がある。この様に、これまで
は水溶性のポリアミノ酸類を製造するにあたり、簡単に
かつ厳密に分子量をコントロールする方法は見い出され
ていなかった。
On the other hand, Koskan states that by varying the polycondensation temperature and time of L-aspartic acid under specific conditions, a relatively low molecular weight polymer can be synthesized in good yield regardless of conversion (WO92 / 14753). ). However, even in this method, the temperature must be strictly controlled, and in order to produce polymers having different molecular weights, optimum conditions must be set for each polymer, and the operation becomes complicated. Thus, until now, in producing water-soluble polyamino acids, a simple and strict control of the molecular weight has not been found.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、分散剤、スケ
ール防止剤、ビルダー等の用途に適した所望の分子量の
水溶性ポリアミノ酸類、すなわち比較的低分子量の水溶
性ポリアミノ酸類を、反応温度の厳密な管理が不要で、
反応時間が短く、簡便で再現性良く、高収率に製造する
方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and is a water-soluble polyamino acid having a desired molecular weight suitable for use as a dispersant, scale inhibitor, builder, etc. , A relatively low molecular weight water-soluble polyamino acid, without the need for strict control of the reaction temperature,
It is an object of the present invention to provide a method for producing a high yield, which has a short reaction time, is simple, has good reproducibility.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アミノ酸
類を加熱し重縮合によりポリアミノ酸類を製造する方法
について鋭意検討した結果、酸性アミノ酸を50モル%
以上含有するアミノ酸と、該アミノ酸類のカルボキシル
基をカルボキシアンモニウム塩及び/又はアミド基に変
性してなる変性アミノ酸類とを含有したアミノ酸類を原
料として、加熱し重縮合することで、重縮合反応の温度
や時間を変えることなく、厳密な温度管理が不要で所望
の分子量のポリアミノ酸類が簡便に得られることを見い
出し、本発明を完成するに至ったものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the method for producing polyamino acids by heating amino acids and polycondensing, the present inventors have found that 50 mol% of acidic amino acids are contained.
A polycondensation reaction by heating and polycondensing an amino acid containing the above-containing amino acid and a modified amino acid obtained by modifying the carboxyl group of the amino acid with a carboxyammonium salt and / or an amide group The present invention has been completed by finding that polyamino acids having a desired molecular weight can be easily obtained without changing the temperature and time of the step and requiring strict temperature control.

【0008】本発明において、原料に用いられるアミノ
酸類としては、酸性アミノ酸を50モル%以上含有する
アミノ酸と、該アミノ酸のカルボキシル基をカルボキシ
アンモニウム塩及び/又はアミド基に変性されてなる変
性アミノ酸類とを、必須に含有するものである。
In the present invention, the amino acids used as raw materials include amino acids containing 50 mol% or more of acidic amino acids, and modified amino acids obtained by modifying the carboxyl groups of the amino acids with carboxyammonium salts and / or amide groups. And are essential.

【0009】前記酸性アミノ酸とは、水に溶解させたと
きに、酸性を示すアミノ酸を言い、アスパラギン酸、グ
ルタミン酸等が挙げられ、いずれか一つの化合物又はそ
れらの混合物が使用できる。前記酸性アミノ酸以外に含
有してもよいアミノ酸としては、グリシン、アラニン、
β−アラニン、バリン等の中性アミノ酸、リジン、アル
ギニン等の塩基性アミノ酸等のアミノ酸が挙げられ、中
性若しくは塩基性アミノ酸のいずれか一つの化合物、各
々同種のアミノ酸の混合物又は異種のアミノ酸の混合物
を使用することができる。
The above-mentioned acidic amino acid means an amino acid which exhibits acidity when dissolved in water, and examples thereof include aspartic acid and glutamic acid, and any one compound or a mixture thereof can be used. Amino acids that may be contained in addition to the acidic amino acids include glycine, alanine,
Examples include neutral amino acids such as β-alanine and valine, and amino acids such as basic amino acids such as lysine and arginine.A compound of any one of neutral or basic amino acids, a mixture of the same kind of amino acids or different kinds of amino acids. Mixtures can be used.

【0010】しかしながら、本発明では、原料に用いら
れるアミノ酸類中に、酸性アミノ酸が50モル%以上含
有することが必須の要件である。酸性アミノ酸が50モ
ル%未満であると、得られるポリマーの水溶性が劣り、
分散剤、スケール防止剤、ビルダーとして満足な性能が
得られないという問題が生ずる。特に前記アミノ酸類中
の全てが酸性アミノ酸であることが、反応性が高く水溶
性である点で好ましい。また前記酸性アミノ酸として
は、特にアスパラギン酸を含有するものが反応性が高い
点で好ましく、よって原料アミノ酸類としてはすべてが
アスパラギン酸であることが最も好ましいものである。
However, in the present invention, it is an essential requirement that the amino acids used as the raw material contain at least 50 mol% of acidic amino acid. When the content of the acidic amino acid is less than 50 mol%, the water solubility of the obtained polymer is poor,
There arises a problem that satisfactory performance cannot be obtained as a dispersant, a scale inhibitor and a builder. In particular, it is preferable that all of the above amino acids are acidic amino acids because of high reactivity and water solubility. Further, as the above-mentioned acidic amino acids, those containing aspartic acid are preferable in terms of high reactivity, and therefore, all of the starting amino acids are most preferably aspartic acid.

【0011】なお、原料に用いられる前記のアミノ酸の
うち光学活性のものについては、D−体、L−体および
DL−体いずれであってもよい。
The optically active amino acids among the above-mentioned amino acids used as raw materials may be any of D-form, L-form and DL-form.

【0012】また原料に用いられる変性アミノ酸類とし
ては、アミノ酸のカルボキシル基をカルボキシアンモニ
ウム塩及び/又はアミド基に変性されてなる化合物が用
いられる。アミノ酸のカルボキシル基をカルボキシアン
モニウム塩に変性したアミノ酸アンモニウム塩として
は、いずれのアミノ酸のアンモニウム塩であっても良
く、アスパラギン酸アンモニウム塩、グルタミン酸アン
モニウム塩がより好ましく、さらに好ましくは、アスパ
ラギン酸モノアンモニウム塩が、原料アミノ酸類の転化
率が高くなる点で、より好ましいものである。アミノ酸
のカルボキシル基をアミド基に変性したアミノ酸アミド
としては、いずれのアミノ酸のアミドでも良いが、アス
パラギン、グルタミン、イソアスパラギンが、原料のア
ミノ酸類の転化率が高くなる点で、より好ましいもので
ある。
As the modified amino acids used as the raw material, compounds obtained by modifying the carboxyl group of the amino acid with a carboxyammonium salt and / or an amide group are used. The amino acid ammonium salt obtained by modifying the amino acid carboxyl group into a carboxyammonium salt may be an ammonium salt of any amino acid, more preferably an aspartic acid ammonium salt or a glutamic acid ammonium salt, and even more preferably an aspartic acid monoammonium salt. However, it is more preferable because the conversion rate of the raw material amino acids is high. As the amino acid amide obtained by modifying the carboxyl group of an amino acid into an amide group, amides of any amino acid may be used, but asparagine, glutamine, and isoasparagine are more preferable in that the conversion rate of the raw material amino acids is high. .

【0013】なお、前記変性アミノ酸類のうち光学活性
のものについては、D−体、L−体およびDL−体いず
れであってもよい。
The optically active amino acids among the modified amino acids may be any of D-form, L-form and DL-form.

【0014】これらのアミノ酸アンモニウム塩及びアミ
ノ酸アミドは、公知の方法で得ることができ、特に製法
は限定されるものではない。
These amino acid ammonium salts and amino acid amides can be obtained by known methods, and the production method is not particularly limited.

【0015】また、原料とするアミノ酸類は、前記酸性
アミノ酸を50モル%以上含有するアミノ酸と、該アミ
ノ酸のカルボキシル基をカルボキシアンモニウム塩及び
/又はアミド基に変性してなる前記変性アミノ酸類と
を、必須に含有したものであり、両者の割合については
特に限定されないが、原料アミノ酸類中の全てのカルボ
キシアンモニウム塩基及び/又はアミド基の割合が、該
アミノ酸類の全てのカルボキシ基とカルボキシアンモニ
ウム塩基及び/又はアミド基との総和に対して、1%以
上50モル%以下の範囲であることが好ましく、より好
ましくは、3モル%以上40モル%以下の範囲である。
この範囲未満であれば分子量がほとんど変化せず、分子
量1万以下のポリマーを得ることができない。一方、こ
の範囲以上の場合には、これ以上アンモニウム塩、アミ
ドの量を多くしても、分子量の低下の効果が悪く、アン
モニア等の副生物の生成量が多くなり、作業上、装置上
等の困難を伴うという問題が生じる。また、原料アミノ
酸類において、アミノ酸の量と変性アミノ酸の量とを、
前記範囲内に設定することにより、生成するポリアミノ
酸類の分子量のコントロールが容易に行えるものであ
る。すなわち、原料アミノ酸類中のアミノ酸アンモニウ
ム塩及び/又はアミノ酸アミドの量が多いほど、同じ反
応条件であっても分子量の小さなポリアミノ酸類が得ら
れ、該化合物の量が少ないほど、同じ反応条件であって
も分子量の大きなポリアミノ酸類が得られる。
The amino acids used as raw materials include amino acids containing 50 mol% or more of the acidic amino acid and the modified amino acids obtained by modifying the carboxyl group of the amino acid with a carboxyammonium salt and / or an amide group. , And the proportion of both is not particularly limited, but the proportion of all carboxyammonium bases and / or amide groups in the starting amino acids is such that all carboxy groups and carboxyammonium bases of the amino acids are And / or the total amount with the amide group is preferably 1% or more and 50 mol% or less, more preferably 3 mol% or more and 40 mol% or less.
If it is less than this range, the molecular weight hardly changes and a polymer having a molecular weight of 10,000 or less cannot be obtained. On the other hand, when the amount is more than this range, even if the amount of ammonium salt or amide is further increased, the effect of lowering the molecular weight is poor, and the amount of by-products such as ammonia is increased, resulting in work and equipment problems. The problem arises with the difficulty of. In the raw material amino acids, the amount of amino acid and the amount of modified amino acid are
By setting it within the above range, it is possible to easily control the molecular weight of the produced polyamino acids. That is, the larger the amount of amino acid ammonium salt and / or amino acid amide in the raw material amino acids, the smaller the molecular weight of the polyamino acids obtained under the same reaction conditions, and the smaller the amount of the compound, the same reaction conditions. Even if it exists, polyamino acids having a large molecular weight can be obtained.

【0016】反応原料に用いるアミノ酸類として、所望
の量のアミノ酸アンモニウム塩及び/又はアミノ酸アミ
ドをアミノ酸に含有させる方法としては、(1)アミノ
酸と、アミノ酸アンモニウム塩及び/又はアミノ酸アミ
ドとをそれぞれ微粉として混合する方法、(2)一旦、
アミノ酸の水分散液を調整し、これに所定量のアンモニ
アを添加して、変性アミノ酸を所定量合成し、そのまま
アミノ酸と変性アミノ酸類との混合水溶液として反応に
用いる方法、(3)該混合水溶液の水を除去し、アミノ
酸と変性アミノ酸類との固体の混合物とする方法等が用
いられる。特に、操作性が良く、プロセス面で有利であ
る点で、(2)の方法が好ましいものである。さらにこ
のとき、原料とするアミノ酸類の水分散液を調整し、こ
れに所定量のアンモニアを添加して、該アミノ酸中のカ
ルボキシアンモニウム塩基および/またはアミド基の割
合が、該アミノ酸類中の全てのカルボキシル基とカルボ
キシアンモニウム塩基および/またはアミド基との総和
に対して、1モル%以上50モル%以下の量をカルボキ
シアンモニウム塩基および/またはアミド基に変性し、
アミノ酸と変性アミノ酸の混合水溶液とした後、重縮合
反応に用いることが、収率が高く、操作性が良くプロセ
ス面で有利である点で、特に好ましいものである。
As a method for incorporating a desired amount of amino acid ammonium salt and / or amino acid amide into the amino acid as the amino acid used as the reaction raw material, (1) amino acid and amino acid ammonium salt and / or amino acid amide are finely divided, respectively. As a method of mixing, (2) Once,
A method of preparing an aqueous dispersion of an amino acid, adding a predetermined amount of ammonia thereto, synthesizing a predetermined amount of a modified amino acid, and directly using it as a mixed aqueous solution of an amino acid and a modified amino acid in a reaction, (3) the mixed aqueous solution The water is removed to prepare a solid mixture of amino acids and modified amino acids, and the like. In particular, the method (2) is preferable because it has good operability and is advantageous in terms of the process. Further, at this time, an aqueous dispersion of amino acids as a raw material is prepared, and a predetermined amount of ammonia is added to the dispersion, so that the proportion of carboxyammonium base and / or amide group in the amino acid is all in the amino acid. The amount of 1 mol% or more and 50 mol% or less, based on the total of the carboxyl group and the carboxyammonium base and / or the amide group, is modified to the carboxyammonium base and / or the amide group,
It is particularly preferable to use a mixed aqueous solution of an amino acid and a modified amino acid and then use it in the polycondensation reaction because the yield is high, the operability is good, and the process is advantageous.

【0017】本発明において、重縮合温度は、アミノ酸
の転化率を上げ生産性を高めるため、160℃以上が好
ましく、200℃〜300℃がより好ましい。重縮合に
要する時間は温度により異なるが30分から24時間程
度が好ましい。また、反応は溶剤を用いず固相で行うこ
ともできる、またテトラリン等の高沸点の溶剤に分散さ
せて行うこともできる。反応系の圧力は特に限定されな
いが、常圧あるいは減圧で行うことが好ましく、また酸
化による着色、分解を抑制するため、窒素雰囲気下で行
うことが好ましい。
In the present invention, the polycondensation temperature is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. to 300 ° C., in order to increase the conversion rate of amino acids and enhance productivity. The time required for polycondensation varies depending on the temperature, but is preferably about 30 minutes to 24 hours. Further, the reaction can be carried out in a solid phase without using a solvent, or can be carried out by dispersing it in a solvent having a high boiling point such as tetralin. Although the pressure of the reaction system is not particularly limited, it is preferably carried out under normal pressure or reduced pressure, and under nitrogen atmosphere in order to suppress coloring and decomposition due to oxidation.

【0018】重縮合で得られたポリアミノ酸類は、生成
ポリマー中のアスパラギン酸単位の一部あるいは大部分
は無水コハク酸イミドの構造となっているため水に不溶
性であるが、水溶性ポリアミノ酸類にする場合には、重
縮合で得られたポリアミノ酸類を該無水コハク酸イミド
の構造をアルカリ加水分解し、ポリアミノ酸アルカリ塩
とすることにより、水溶性にすることが必要である。
The polyamino acids obtained by polycondensation are insoluble in water because some or most of the aspartic acid units in the produced polymer have the structure of succinic anhydride, but water-soluble polyamino acids. When the polyamino acids obtained by polycondensation are hydrolyzed by alkali hydrolysis of the structure of the succinimide anhydride to obtain a polyamino acid alkali salt, it is necessary to render the polyamino acids water-soluble.

【0019】このとき、アルカリ加水分解の方法として
は特に限定はなく、公知の方法で行えるが、例えばジメ
チルホルムアミドの様な溶剤に溶解したのち塩基性化合
物を転化する方法、得られたポリマーを水に分散させ塩
基性化合物を完全に溶解するまで添加し水溶液とする方
法等があり、後者がより簡便に行える点で好ましい。
At this time, the method of alkali hydrolysis is not particularly limited, and known methods can be used. For example, the method of dissolving the basic compound after dissolving in a solvent such as dimethylformamide, the obtained polymer with water is used. And the basic compound is added until the basic compound is completely dissolved into an aqueous solution, and the latter is preferable because the latter can be performed more easily.

【0020】また、加水分解温度も特に限定はないが、
10〜100℃の温度で行うことが好ましい。100℃
を越えるとアミド結合が切れ所望の分子量のポリマーが
得られないことがある。アルカリ加水分解に使用される
上記の塩基性化合物としては、水酸化リチウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のア
ルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、炭酸
ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩、アンモニアあるい
はエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン等の有機アミン等が挙げられる。
The hydrolysis temperature is also not particularly limited,
It is preferable to carry out at a temperature of 10 to 100 ° C. 100 ° C
If it exceeds, the amide bond may be broken and a polymer having a desired molecular weight may not be obtained. Examples of the basic compound used for alkaline hydrolysis include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides and sodium carbonate. Examples thereof include alkali metal carbonates, ammonia or organic amines such as ethanolamine, diethanolamine and triethanolamine.

【0021】以上のようにして、本発明の方法を用いれ
ば、各用途に適した所望の分子量を有するポリアミノ酸
類を任意にかつ収率良く得ることができる。特に、本発
明の方法で得られた重量平均分子量1万以下の水溶性ポ
リアミノ酸類は、分散剤、スケール防止剤、洗剤ビルダ
ー等に好適なものである。
As described above, by using the method of the present invention, polyamino acids having a desired molecular weight suitable for each application can be obtained arbitrarily and in good yield. In particular, the water-soluble polyamino acids having a weight average molecular weight of 10,000 or less obtained by the method of the present invention are suitable for dispersants, scale inhibitors, detergent builders and the like.

【0022】[0022]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。なお、例中の「部」は「重量部」を表
し、水溶性ポリアミノ酸類の分子量及び残存アミノ酸量
は以下の方法に従い定量した。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, "part" in the examples represents "part by weight", and the molecular weight of the water-soluble polyamino acids and the residual amino acid amount were quantified according to the following methods.

【0023】<分子量> 分子量はゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィ(GPC)によって測定した。カラ
ムは水系のものを使用し、溶離液を0.1M−NaH2
PO4/0.2M−NaCl(NaOHでpH7.0に
調整)とし、ポリアクリル酸を標準物資として測定し
た。
<Molecular weight> The molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC). The column used is an aqueous one, and the eluent is 0.1M-NaH 2
And adjustment) to pH7.0 with PO 4 /0.2M-NaCl(NaOH, was measured polyacrylic acid as a standard goods.

【0024】<残存アミノ酸量> 残存アミノ酸量はイ
オン交換樹脂カラムクロマトグラフィによって測定し
た。溶離液は0.1重量%リン酸水溶液を用いた。
<Residual Amino Acid Content> The residual amino acid content was measured by ion exchange resin column chromatography. The eluent was a 0.1 wt% phosphoric acid aqueous solution.

【0025】実施例1DL−アスパラギン酸13.3部
を水30部中に分散させ、そこへ25重量%アンモニア
水0.272部を加え、原料であるDL−アスパラギン
酸のカルボキシル基の2モル%をカルボキシアンモニウ
ム塩に変性し中和した。その後、水を減圧留去し、得ら
れた粉末の全量をフラスコに仕込み、窒素気流下、25
0℃のオイルパスで60分間加熱し重縮合を行った。得
られた粉末を、30部のイオン交換水に分散させ、ここ
に48重量%水酸化ナトリウム水溶液をポリマーが完全
に加水分解し溶解するまで添加した。得られたポリマー
水溶液のpHは9.0であった。得られたポリアスパラ
ギン酸ナトリウムの重量平均分子量は9000であり、
残存アミノ酸量から算出したアスパラギン酸の転化率は
99.1%であった。
Example 1 13.3 parts of DL-aspartic acid was dispersed in 30 parts of water, and 0.272 parts of 25% by weight ammonia water was added thereto, and 2 mol% of the carboxyl group of DL-aspartic acid as a raw material was added. Was neutralized by modifying it with a carboxyammonium salt. Then, the water was distilled off under reduced pressure, and the whole amount of the obtained powder was charged into a flask, which was then stored under a nitrogen stream at 25
Polycondensation was performed by heating for 60 minutes in an oil pass of 0 ° C. The obtained powder was dispersed in 30 parts of ion-exchanged water, and a 48 wt% sodium hydroxide aqueous solution was added thereto until the polymer was completely hydrolyzed and dissolved. The pH of the obtained polymer aqueous solution was 9.0. The weight average molecular weight of the obtained sodium polyaspartate was 9000,
The conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 99.1%.

【0026】実施例225重量%アンモニア水0.27
2部の代わりに、25重量%アンモニア水を1.36部
を用い、原料であるDL−アスパラギン酸のカルボキシ
ル基の10モル%をカルボキシアンモニウム塩に変性し
中和した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られ
たポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は7
300であり、残存アミノ酸量から算出したアスパラギ
ン酸の転化率は98.3%であった。
Example 22 0.27% by weight aqueous ammonia 0.27
The same as Example 1 except that 1.36 parts of 25 wt% ammonia water was used instead of 2 parts, and 10 mol% of the carboxyl groups of the raw material DL-aspartic acid was modified to a carboxyammonium salt for neutralization. The operation was performed. The weight average molecular weight of the obtained sodium polyaspartate was 7
It was 300, and the conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 98.3%.

【0027】実施例325重量%アンモニア水0.27
2部の代わりに、25重量%アンモニア水を5.44部
を用い、原料であるDL−アスパラギン酸のカルボキシ
ル基の40モル%をカルボキシアンモニウム塩に変性し
中和した以外は実施例1と同様の操作を行った。得られ
たポリアスパラギン酸ナトリウムも重量平均分子量は4
100であり、残存アミノ酸量から算出したアスパラギ
ン酸の転化率は98%であった。
Example 32 0.27 25% by weight aqueous ammonia
The same as Example 1 except that 5.44 parts of 25 wt% ammonia water was used instead of 2 parts, and 40 mol% of the carboxyl groups of the starting material DL-aspartic acid was modified to a carboxyammonium salt and neutralized. The operation was performed. The obtained sodium polyaspartate also has a weight average molecular weight of 4
It was 100, and the conversion rate of aspartic acid calculated from the residual amino acid amount was 98%.

【0028】実施例4DL−アスパラギン酸の代わり
に、L−アスパラギン酸を用いた以外は実施例2と同様
の操作を行った。得られたポリアスパラギン酸ナトリウ
ムも重量平均分子量は7200であり、残存アミノ酸量
から算出したアスパラギン酸の転化率は99.2%であ
った。
Example 4 The same operation as in Example 2 was carried out except that L-aspartic acid was used instead of DL-aspartic acid. The obtained sodium polyaspartate also had a weight average molecular weight of 7,200, and the conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 99.2%.

【0029】実施例5L−アスパラギン酸7.98部と
L−アスパラギン1水和物6.0部を粉末状態で混合
し、L−アスパラギン酸とL−アスパラギン1水和物と
からなる原料アミノ酸類中のカルボキシル基とアミド基
の総和に対して、アミド基の割合を20モル%としたも
のをDL−アスパラギン酸の代わりに用いた以外は実施
例1と同様の操作を行った。得られたポリアスパラギン
酸ナトリウムの重量平均分子量は5200であり、残存
アミノ酸量から算出したL−アスパラギン酸及びL−ア
スパラギン1水和物の転化率は、L−アスパラギン酸換
算で98.8%であった。
Example 5 7.98 parts of L-aspartic acid and 6.0 parts of L-asparagine monohydrate were mixed in a powder state, and raw material amino acids composed of L-aspartic acid and L-asparagine monohydrate. The same operation as in Example 1 was carried out except that DL-aspartic acid was used instead of DL-aspartic acid in which the proportion of the amide group was 20 mol% based on the total of the carboxyl group and the amide group. The weight average molecular weight of the obtained sodium polyaspartate was 5200, and the conversion rate of L-aspartic acid and L-asparagine monohydrate calculated from the amount of residual amino acids was 98.8% in terms of L-aspartic acid. there were.

【0030】実施例6DL−アスパラギン酸11.97
部とグリシン0.75部を水30部中に分散させ、そこ
へ25%重量アンモニア水1.29部を加え、DL−ア
スパラギン酸とグリシンとからなる原料アミノ酸類中の
カルボキシル基の10モル%をカルボキシアンモニウム
塩に変性し中和した。この後は実施例1と同様の操作を
行った。得られたコボリアミノ酸ナトリウムも重量平均
分子量は7000であり、残存アミノ酸量から算出した
原料アミノ酸の転化率は99.2%であった。
Example 6 DL-Aspartic acid 11.97
Parts and 0.75 parts of glycine are dispersed in 30 parts of water, 1.29 parts of 25% by weight ammonia water is added thereto, and 10 mol% of carboxyl groups in raw material amino acids consisting of DL-aspartic acid and glycine are added. Was neutralized by modifying it with a carboxyammonium salt. After this, the same operation as in Example 1 was performed. The obtained Kobori amino acid sodium also had a weight average molecular weight of 7,000, and the conversion rate of the raw material amino acid calculated from the amount of residual amino acid was 99.2%.

【0031】実施例7DL−アスパラギン酸7.98部
とグルタミン酸5.88部を水30部中に分散させ、そ
こへ25%重量アンモニア水2.72部を加え、DL−
アスパラギン酸とグリシンとからなる原料アミノ酸類中
のカルボキシル基の20モル%をカルボキシアンモニウ
ム塩に変性し中和した。この後は実施例1と同様の操作
を行った。得られたコポリアミノ酸ナトリウムも重量平
均分子量は5200で、残存アミノ酸量から算出した原
料アミノ酸の転化率は99.9%であった。
Example 7 7.98 parts of DL-aspartic acid and 5.88 parts of glutamic acid were dispersed in 30 parts of water, and 2.72 parts of 25% by weight aqueous ammonia was added thereto to prepare DL-
20 mol% of the carboxyl groups in the starting amino acids consisting of aspartic acid and glycine were modified with carboxyammonium salts for neutralization. After this, the same operation as in Example 1 was performed. The obtained copolyamino acid sodium also had a weight average molecular weight of 5,200, and the conversion rate of the raw material amino acid calculated from the amount of residual amino acid was 99.9%.

【0032】実施例8重縮合温度210℃、重縮合時間
を16時間とした以外は実施例3と同様の操作を行っ
た。得られたポリアスパラギン酸ナトリウムの重量平均
分子量は3900であり、残存アミノ酸量から算出した
アスパラギン酸の転化率は95.8%であった。
Example 8 The same operation as in Example 3 was carried out except that the polycondensation temperature was 210 ° C. and the polycondensation time was 16 hours. The weight average molecular weight of the obtained sodium polyaspartate was 3,900, and the conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 95.8%.

【0033】実施例9DL−アスパラギン酸の代わり
に、L−アスパラギン1水和物を用い、カルボキシル基
とアミド基の総和に対して、アミド基の割合を50モル
%とした以外は実施例1と同様の操作を行った。得られ
たポリアスパラギン酸ナトリウムも重量平均分子量は3
700であり、残存アミノ酸量から算出したアスパラギ
ンの転化率は98.7%であった。
Example 9 Example 1 was repeated except that L-asparagine monohydrate was used in place of DL-aspartic acid, and the proportion of amide groups was 50 mol% based on the total of carboxyl groups and amide groups. The same operation was performed. The obtained sodium polyaspartate also has a weight average molecular weight of 3
It was 700, and the conversion rate of asparagine calculated from the amount of residual amino acids was 98.7%.

【0034】実施例1025重量%アンモニア水0.2
72部の代わりに、25重量%アンモニア水8.16部
を用い、DL−アスパラギン酸のカルボキシル基の60
モル%をカルボキシアンモニウム塩に変性し中和した以
外は実施例1と同様の操作を行った。反応中、大量のア
ンモニアが発生した。得られたポリアスパラギン酸ナト
リウムの重量平均分子量は4000であり、残存アミノ
酸量から算出したアスパラギン酸の転化率は97.1%
であった。
Example 10 25% by Weight Ammonia Water 0.2
Instead of 72 parts, 8.16 parts of 25% by weight aqueous ammonia was used, and 60% of the carboxyl group of DL-aspartic acid was used.
The same operation as in Example 1 was performed, except that the mol% was modified to a carboxyammonium salt and neutralized. A large amount of ammonia was generated during the reaction. The weight average molecular weight of the obtained sodium polyaspartate was 4000, and the conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 97.1%.
Met.

【0035】比較例1原料アミノ酸類として、アンモニ
アで中和していないDL−アスパラギン酸の粉末を用い
た以外は実施例1と同様の操作で熱重合を行った。得ら
れたアスパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は11
000と高いものであり、残存アミノ酸量から算出した
アスパラギン酸の転化率は99.4%であった。
Comparative Example 1 Thermal polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that DL-aspartic acid powder which had not been neutralized with ammonia was used as the raw material amino acid. The weight average molecular weight of the obtained sodium aspartate was 11
The conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 99.4%.

【0036】比較例2原料アミノ酸類として、アンモニ
アで中和していないDL−アスパラギン酸の粉末を用
い、180℃のバス中で4時間加熱重縮合を行った以外
は比較例1と同様の操作を行った。得られたポリアスパ
ラギン酸の重量平均分子量は4200であったが、残存
アミノ酸量から算出したアスパラギン酸の転化率は30
%であった。
Comparative Example 2 The same operation as in Comparative Example 1 except that DL-aspartic acid powder which had not been neutralized with ammonia was used as the raw material amino acid and heat polycondensation was carried out in a bath at 180 ° C. for 4 hours. I went. The weight average molecular weight of the obtained polyaspartic acid was 4,200, but the conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 30.
%Met.

【0037】比較例3原料アミノ酸類として、アンモニ
アで中和していないDL−アスパラギン酸の粉末を用
い、180℃のバス中で12時間加熱重縮合を行った以
外は、比較例1と同様の操作を行った。得られたポリア
スパラギン酸ナトリウムの重量平均分子量は5500で
あったが、残存アミノ酸量から算出したアスパラギン酸
の転化率は55%であった。
Comparative Example 3 The same as Comparative Example 1 except that DL-aspartic acid powder which had not been neutralized with ammonia was used as the raw material amino acid and heat polycondensation was carried out in a bath at 180 ° C. for 12 hours. The operation was performed. The weight average molecular weight of the obtained sodium polyaspartate was 5,500, but the conversion rate of aspartic acid calculated from the amount of residual amino acids was 55%.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明による製造方法を用いると、重縮
合反応の温度や時間を変えることなく、所望の比較的低
分子量のポリアミノ酸類が簡便にかつ安価に得るという
効果を奏する。特に、本発明は、重量平均分子量1万以
下の比較的低分子量の水溶性ポリアミノ酸類を製造する
場合に効果を奏するものである。よって、本発明で得ら
れたポリアミノ酸類は、分散剤、スケール防止剤、洗剤
ビルダー等に最適な効果を発現するものである。
EFFECTS OF THE INVENTION The production method of the present invention has the effect that the desired polyamino acid having a relatively low molecular weight can be easily and inexpensively obtained without changing the temperature and time of the polycondensation reaction. In particular, the present invention is effective in producing relatively low molecular weight water-soluble polyamino acids having a weight average molecular weight of 10,000 or less. Therefore, the polyamino acids obtained in the present invention exhibit optimum effects for dispersants, scale inhibitors, detergent builders and the like.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アミノ酸類を加熱し重縮合してポリアミ
ノ酸類を製造する方法において、原料とするアミノ酸類
が、酸性アミノ酸を50モル%以上含有するアミノ酸
と、該アミノ酸類のカルボキシル基をカルボキシアンモ
ニウム塩及び/又はアミド基に変性してなる変性アミノ
酸類とを含有してなることを特徴とするポリアミノ酸類
の製造方法。
1. A method for producing a polyamino acid by heating and polycondensing an amino acid, wherein the starting amino acid is an amino acid containing 50 mol% or more of an acidic amino acid, and a carboxyl group of the amino acid is carboxy. A method for producing a polyamino acid, comprising a modified amino acid obtained by modifying an ammonium salt and / or an amide group.
【請求項2】 原料とするアミノ酸類が、該アミノ酸類
中のカルボキシアンモニウム塩基及び/又はアミド基の
割合が、該アミノ酸類中の全てのカルボキシ基とカルボ
キシアンモニウム塩基及び/又はアミド基との総和に対
して、1モル%以上50モル%以下の範囲である請求項
1記載のポリアミノ酸類の製造方法。
2. The raw material amino acid is such that the proportion of carboxyammonium base and / or amide group in the amino acid is the sum of all carboxy groups and carboxyammonium base and / or amide group in the amino acid. In the range of 1 mol% to 50 mol%, the method for producing polyamino acids according to claim 1.
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