JPS5839830B2 - アルフア − アミノ − イプシロン − カプロラクタム ノ セイセイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はα−アミノ−ε−カプロラクタムの精製方法に
関するものである。

さらに詳しくはα−アミノ−ε−カプロラクタムの溶融
液を溶解度の変化が少ない有機溶媒中で高収量で結晶化
させて精製する方法に関するものである。

α−アミノ−ε−カプロラクタムは、必須アミノ酸とし
て飼料あるいは食品に添加されるリジンの前駆物質とし
て有用であることは公知であり、リジンを得るに当って
原料とするα−アミノ−ε−カプロラクタムに高い品位
が要求されることは、リジンの使途から考えて当然の帰
結である。

この精製方法に関し、工業的に有利な方法を提供するこ
とは、極めて大きな意義を有する。

有機化合物を結晶として採取する利点は、取扱い容易な
固体として取出すことだけでなく、結晶化段階において
精製効果が得られることに重要な意義がある。

有機化合物の精製方法において化合物を結晶として採取
する一般的な方法として再結晶方法があるが、この方法
を構成する基本的な原理は、溶媒に対する有機化合物の
溶解度の変化を利用するものであり、有機化合物が溶解
した均一液層からその溶解度を低下させて結晶を析出さ
せるものである。

したがって再結晶において高収量で精製結晶を得るため
には、使用する有機溶媒は、（１）精製しようとする有
機化合物の溶解度が結晶化前、后で大きく変化すること
と、（Ｂ）結晶化終了段階で溶解度が非常に小さくなる
ことが必要である。

しかしα−アミノ−ε−カプロラクタムの結晶化におい
て（４）および（Ｂ）を満足する物性を有する有機溶媒
を見出すこと、およびこの状態を与える操作条件を設定
することは極めて困難であり、再結晶が可能なりロロホ
ルムも再結晶操作の温度範囲にある６０℃と１０℃の間
で、α−アミノ−ε−カプロラクタムの溶解度（溶質、
９Ｘ１００／溶質ｇ十溶媒ｇ）の差は６２多と太きいが
、１０℃の溶解度が１８俤と大きく、結晶を分離した母
液中α−アミノーε−カブロラクタムウ５溶剤して残り
、結晶の収量が低下する。

このため工業的には母液中のα−アミノ−ε−カプロラ
クタムの回収に関して繁雑な操作を余線なくされるもの
である。

本発明はかかる欠点を排除するために、α−アミノ−ε
−カプロラクタムの結晶化精製法について検討した結果
、α−アミノ−ε−カプロラクタム溶融液を、溶解度の
変化中が小さくて再結晶溶媒としては適用できない有機
溶媒（シクロヘキサンあるいはシクロヘキセン）中で混
合しつつ冷却すれば、良好な精製効果を得るとともに、
極めて高収量で結晶化させ得ることを見出したものであ
る。

すなわち、本発明は組α−アミノーε−カプロラクタム
をその溶融点（７２，５°Ｃ）以上に加熱して得られる
溶融液をシクロヘキサンあるいはシクロヘキセン中で混
合しつつ、前記溶融点（７２，７°Ｃ）未満に冷却する
ことにより、α−アミノ−ε−カプロラクタムを晶析さ
せるものである。

具体的には、α−アミノ−ε−カプロラクタムの溶融点
未満に保たれたシクロヘキサンあるいはシクロヘキセン
の中に、溶融状態のα−アミノ−ε−カプロラクタムを
系内をかきまぜながら添加するか、あるいはα−アミノ
−ε−カプロムククムの溶融点以上に加熱されて２層に
分液した液をかきまぜながら溶融未満に温度を低下させ
結晶化させることにより、高品質の白色美麗な結晶が得
られる。

この場合、有機溶媒中に溶存して残るα−アミノ−ε−
カプロラクタムは非常に少ないので結晶収量が極めて高
く、母液からの繁雑な回収操作を回避することができる
。

本発明に適用する有機溶媒は、シクロヘキサンあるいは
シクロヘキセンであり、いずれも結晶化操作温度、例え
ば６０’Ｃから１０’Ｃの温度範囲において、溶解度の
変化はシクロヘキサン０．５多シクロヘキセン３．２俤
で５俤以内の変化中にある。

有機溶媒中で結晶化させる場合、組α−アミノーε−カ
プロラクタムは溶融状態であることが必要である。

またα−アミノ−ε−カプロラクタムは溶融点以下にな
ると、結晶化はほとんど終了するが、結晶化をより完全
にすることと、納品の分離操作を容易にするために結晶
化終了温度は１０℃から４０℃の範囲が適当である。

α−アミノ−ε−カプロラクタムに対する有機溶媒の使
用量が極端に多い場合は結晶収量低下と有機溶媒の回収
に多大の労力が必要となり有機溶媒使用量が少ない場合
は、結晶化における精製効果の悪化と、結晶の分離操作
が容易でなくなるので、処理するα−アミノ−ε−カプ
ロラクタムの重量に対して１層２倍〜３倍の重量に相当
する量の有機溶媒を使用するのが適正である。

実施例 １ 温度計とかきまぜ機および溶媒蒸気の逸出を防ぐための
冷却器を備えた５００ＣＣの４つ目フラスコの中で１０
０ｇのシクロヘキセンを１０℃に維持し、この中に８０
’Ｃに加温して溶融状態にある組α−アミノーε−カプ
ロラクタム１００ｇを滴下ロートから徐々に添加すると
、α−アミノ−ε５カプロラクタムは溶媒中で結晶化し
た。

溶融状態のα−アミノ−ε−カプロラクタムの添加を終
了させた後、４つロフラスコからスラリーの全量を取出
し、温度を１０°Ｃに維持しながら減圧口過して母液と
結晶を分別せしめ、この結晶を乾燥すると精α−アミノ
ーε−カプロラクタムの白色結晶９８．７ｇが得られた
。

結晶の溶融状態のハーゼン色数は６５０から１２０に向
上した。

一方結晶を０別した母液をガスクロマトグラフィーで分
析したところ、母液中に溶存して残ったα−アミノ−ε
−カプロラクタムの量は０．７ｇであった。

実施例 ２ 実施例１の４つ目フラスコ中にシクロヘキセン１００ｇ
と、α−アミノ−ε−カプロラクタム１００ｇを仕込み
８０℃に加温すると、組α−アミノーε−カプロラクタ
ムは液状となり、シクロヘキセン層と分液して２層にな
った。

この液をかきまぜながら温度を２０℃に低下させると結
晶が析出してスラリー状になるのでこの全量を取出して
温度を２０’Ｃに維持しながら減圧口過し、母液と結晶
を分別した。

結晶を乾燥して得た精α−アミノーε−カプロラクタム
の量は９８．８ｇであり、結晶の溶融状態におけるハー
ゼン色数は６５０から９０に向上した。

一方結晶を分別した母液をガスクロマトグラフィーで分
析したところ、母液中に溶存して残ったα−アミノ−ε
−カプロラクタムの量はｏ、ｓｇであった。

実施例 ３ 有機溶媒としてシクロヘキサンを用い、実施例１と同様
の操作で組α−アミノーε−カプロラクタム１００ｇを
精製した場合、精α−アミノーε−カプロラクタムの結
晶採取量は９９．４９であり、この結晶ハーゼン色数は
６５０から８５に向上した。

一方母液中に溶存して残ったα−アミノ−ε−カプロラ
クタムの量は０．２ｇと少なかった。

実施例 ４ 実施例２の操作でシクロヘキサンを溶媒にして組α−ア
ミノーε−カプロラクタム１０ＣＢｉ’を精製し、精α
−アミノーε−カプロラクタムの結晶９９、ＬＳ’が得
られ、結晶溶融時のハーゼン色数が６５０から９０に向
上した。

また母液中に溶存して残ったα−アミノ−ε−カプロラ
クタムの全量は０，４ｇであった。

比較例 クロロホルム１００ｇを用いて実施例２と同じ操作を行
むうと、８０℃で組α−アミノーε−カプロラクタム１
００ｇは、完全に溶解して均一液層になり温度を低下さ
せると結晶が析出した。

この結晶を減圧口過後、母液と分離し乾燥したら精α−
アミノーカプロラクタムの結晶７８．５＆が得られ、結
晶溶融時のハーゼン色数は６５０から１２０に向上した
。

一方母液中に溶存して残ったα−アミノ７ε−カブロラ
ククムの量は２２．１ｇで実施例に比轄して非常に多か
った。

この母液からα−アミノ−ε−カプロラクタムを回収し
精製するため、溶媒を減圧で全量除去した後、２２ｇの
クロロホルムで再度再結晶して精製した。

結晶としてびられたα−アミノ−ε−カプロラクタムは
１７ｇであり、この結晶の溶融時のハーゼン色数は２７
９で初めに得られた７８．５９の結晶の品位に達しなか
った。

またこの場合の再結晶母液中にα−アミノ−ε−カプロ
ラクタムが４．０ｇ残存していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 粗α−アミノーε−カプロラクタムをその溶融点以
   上に加熱して得られる溶融液を、シクロヘキサンあるい
   はシクロヘキサン中で混合しつつ前記溶融点未満に冷却
   することにより、α−アミノ−ε−カプロラクタムを晶
   析させることを特徴とするα−アミノ−ε−カプロラク
   タムの精製方法。