JPS588049A - Preparation of beta-chloroalanine - Google Patents

Preparation of beta-chloroalanine

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JPS588049A
JPS588049A JP10316581A JP10316581A JPS588049A JP S588049 A JPS588049 A JP S588049A JP 10316581 A JP10316581 A JP 10316581A JP 10316581 A JP10316581 A JP 10316581A JP S588049 A JPS588049 A JP S588049A
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chloroalanine
aziridine
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Nobuyuki Kawashima
川島 信之
Chojiro Higuchi
長二郎 樋口
Nobuhiro Kawashima
伸広 川嶋
Teruhiro Yamaguchi
彰宏 山口
Shosuke Nagai
永井 祥介
Takao Takano
高野 隆雄
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Abstract

PURPOSE:To prepare the titled compound (BCA) useful as a synthetic intermediate of cysteine, economically, in an industrial scale, by reacting aziridine-2- carboxylic acid salt (ADC) with HCl, separating BCA from the reaction products by crystallization, treating the filtrate with an alkali, and recycling the recovered ADC salt. CONSTITUTION:1mol of an alkali metal (e.g. Li, Na, K, etc.) salt, alkaline earth metal (Mg, Ca, etc.) salt, NH4 salt etc. of ADC is made to react with 2.0- 5.0mol of HCl in an aqueous medium at 0-100 deg.C for 1-50hr, and the produced is BCA separated by the selective crystallization and filtration. The recovered liquid is treated with an alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide[e.g. NaOH, Ca(OH)2, etc.]or NH3, and the produced ADC salt is concentrated, diluted, or mixed with additional ADC salt to adjust the concentration, and is used as a raw material of the preceding reaction to obtain BCA in high efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、β−クロロアラニンの製造方法に関するもの
である。さらに詳しくは1.アジリジン−2−カルボン
酸塩類と塩化水素を反応させてβ−クロロアラニンを製
造する方法において、該反応をアジリジン−2−カルボ
ン酸塩類に対し2.0〜5.0モル比の塩化水素を用い
て水性媒体中で行なった後、該反応溶液からβ−クロロ
アラニンを選択的に晶出する条件下に単離し、β−クロ
ロアラニンを単離した後の回収液をアルカリ金属または
アルカリ土類金属の水酸化物、あるいはアンモニアにて
処理して得られるアジリジン−2−カルボン酸塩類を原
料として循環使用することを特徴とするβ−クロロアラ
ニンの製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing β-chloroalanine. For more details, see 1. In a method for producing β-chloroalanine by reacting aziridine-2-carboxylic acid salts with hydrogen chloride, the reaction is carried out using hydrogen chloride in a molar ratio of 2.0 to 5.0 to the aziridine-2-carboxylic acid salts. After conducting the reaction in an aqueous medium, β-chloroalanine is isolated from the reaction solution under conditions that selectively crystallize, and the recovered solution after isolating β-chloroalanine is treated with an alkali metal or alkaline earth metal. The present invention relates to a method for producing β-chloroalanine, characterized in that aziridine-2-carboxylic acid salts obtained by treatment with hydroxide or ammonia are recycled as raw materials.

β−クロロアラニンは、生理活性を有するアミノ酸であ
り、さらにはシスティンその地区薬品等の合成中間体と
して極めて有用な化合物である。しかしながら、従来、
β−クロロアラニンは工業的に有利に製造する方法がな
かたため、必ずしも充分には利用されていない。β−ク
ロロアラニンの公知の合成法としては、セリンを原料と
して、エステル化、塩素化ついで加水分解して製造する
方法(、T、L、Wood、L、v、aq、M−idd
le−sworth、 J、Bio、Ohem、第17
9巻、 529−噴’、’t’949年)やンステン誘
導体を有機溶剤中、塩素を作用させて塩素化分解して製
造する方法(H,1,Bagan−z、 o、Dran
sch、 Chem、Ber、第93巻、782頁19
60年)などが知られているが、いずれの方法も非常に
高価な原料を用いているため、工業的な製造方法として
は適当ではない。一方、アジリジ/〜2−カルボン酸ナ
トリウ、ムを塩化水素と処理することによりβ−クロロ
アラニンを合成する方法(K、D、Gunderman
、G、Holtmann、H−J、Rose、H,5c
hulze、 Chem、Ber、、第93巻、 16
32頁。
β-chloroalanine is a physiologically active amino acid, and is also an extremely useful compound as a synthetic intermediate for cysteine and other drugs. However, conventionally,
Since there is no industrially advantageous method for producing β-chloroalanine, it is not always fully utilized. Known synthesis methods for β-chloroalanine include a method in which serine is used as a raw material and produced by esterification, chlorination, and hydrolysis (T, L, Wood, L, v, aq, M-idd
le-sworth, J. Bio, Ohem, No. 17
Volume 9, 529-Bagan-z, 't'949) and a method of producing chlorine derivatives by chlorination and decomposition by applying chlorine in an organic solvent (H, 1, Bagan-z, o, Dran
sch, Chem, Ber, Volume 93, Page 782 19
1960), but both methods use very expensive raw materials and are therefore not suitable as industrial production methods. On the other hand, a method for synthesizing β-chloroalanine by treating sodium aziridi/~2-carboxylic acid with hydrogen chloride (K, D, Gunderman
, G., Holtmann, H.-J., Rose, H., 5c.
Hulze, Chem, Ber, Volume 93, 16
32 pages.

1960年)が公知である。1960) is publicly known.

しかしながら、この方法では反応に際して大過剰の塩化
水素を必要とする上、生成する塩化ナトリウムをβ−ク
ロロアラニン塩酸塩と副生成物であるα−クロロ−β−
アラニンの塩酸塩との混合物から分離するためにアルコ
ールを使用して抽出操作を行ない、得られたβ−クロロ
アラニン塩酸塩とα−クロロ−β−アラニン塩酸塩との
混合物をアンモニアで処理した後、さらに水とエタノー
ルから再結晶してβ・ニクロロアラニンを単離している
。このような方法であっても、β−クロロアラニンの単
離収率は10チと低く、シかも単離操作が極めて煩雑で
あることから考えて、工業的には必ずしも有利な製造法
とは言い難い。
However, this method requires a large excess of hydrogen chloride during the reaction, and the produced sodium chloride is mixed with β-chloroalanine hydrochloride and the by-product α-chloro-β-
An extraction operation is performed using alcohol to separate alanine from the mixture with hydrochloride, and the resulting mixture of β-chloroalanine hydrochloride and α-chloro-β-alanine hydrochloride is treated with ammonia. , further recrystallized from water and ethanol to isolate β-nichloroalanine. Even with this method, the isolation yield of β-chloroalanine is as low as 10%, and the isolation operation is extremely complicated, so it is not necessarily an advantageous production method from an industrial perspective. It's hard to say.

また、本発明の方法で原料として使用するアジリジン−
2−カルボン酸塩のβ−クロロアラニンまたはα−クロ
ロ−β−アラニンからの製造方法としては、従来、アジ
リジン−2−カルボン酸ナトリウム塩についてα−クロ
ロ−β−アラニン塩酸塩を原料とし、該化合物を水中、
水酸化す) IJウム水溶液にて中和後、加熱還流下に
、しかも該化合物の初期濃度1重量%という条件で水溶
液中のpHが7〜z5に保たれるように1規定の水酸化
す) IJウム水溶液を滴下して製造する方法(K、D
、Gundermann、Chem、Ber、。
In addition, aziridine used as a raw material in the method of the present invention
Conventionally, as a method for producing 2-carboxylate from β-chloroalanine or α-chloro-β-alanine, for aziridine-2-carboxylic acid sodium salt, α-chloro-β-alanine hydrochloride is used as a raw material. compound in water,
After neutralization with an aqueous IJ solution, 1N hydroxide was added under heating to reflux so that the pH of the aqueous solution was maintained at 7 to z5 under the conditions that the initial concentration of the compound was 1% by weight. ) Method of manufacturing by dropping IJum aqueous solution (K, D
, Gundermann, Chem, Ber.

93.1640(1960) )が知られているが、反
応濃度が低濃度に制限されること、加熱還流の必要があ
ること、加えて反応液のpHを制御しなければならない
など反応操作が複雑であることから、工業的には必ずし
も満足な方法とは言い難い。
93.1640 (1960)), but the reaction operation is complicated, such as the reaction concentration being limited to a low concentration, the need for heating and refluxing, and the need to control the pH of the reaction solution. Therefore, it is difficult to say that it is an industrially satisfactory method.

本発明者らは、アジリジン−2−カルボン酸またはその
塩類と塩化水素との反応を′鋭意検討した結果、アジリ
ジン−2−カルボン酸またはその塩類と塩化水素との反
応によシβ−クロロアラニンがα−クロロ−β−アラニ
ンとともに生成しその際塩化水素はアジリジン−2−カ
ルボン酸またはその塩類に対して大過剰に用いる必要は
なく、理論量または少過剰の塩化水素を使用すればよく
、得られた反応溶液からβ−クロロアラニンのみを選択
的に晶出せしめて分離できることを見出した。
As a result of intensive studies on the reaction between aziridine-2-carboxylic acid or its salts and hydrogen chloride, the present inventors found that the reaction between aziridine-2-carboxylic acid or its salts and hydrogen chloride led to is produced together with α-chloro-β-alanine, in which case it is not necessary to use a large excess of hydrogen chloride relative to aziridine-2-carboxylic acid or its salts, and it is sufficient to use a stoichiometric amount or a small excess of hydrogen chloride, It has been found that only β-chloroalanine can be selectively crystallized and separated from the resulting reaction solution.

さらに、反応溶液から晶出したβ−クロロアラニンを単
離した後のβ−クロロアラニンおよびα−クロロ−β−
アラニンを含有する回収液をアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の水酸化物、あるいはアンモニアと極めて温
和な条件下で処理することにより、再びアジリジン−2
−カルボン酸塩を含有する溶液とじうろことを′見出す
とともに該アジリジン−2−カルボン酸塩を再び原料と
して塩化水素と反応させることにより、β−クロロアラ
ニンを製造できることを見出し本発明に到達した。
Furthermore, β-chloroalanine and α-chloro-β- after isolating β-chloroalanine crystallized from the reaction solution
By treating the recovered solution containing alanine with an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide, or ammonia under extremely mild conditions, aziridine-2 is regenerated.
The inventors have discovered that β-chloroalanine can be produced by discovering a solution and water scale containing the aziridine-2-carboxylic acid salt and reacting it with hydrogen chloride again using the aziridine-2-carboxylic acid salt as a raw material, thereby achieving the present invention.

本発明の方法は、目的物のβ−クロロアラニンが直接反
応混合物から沈殿してくるために副□生成物との分離に
特別な操作が必要ではなく、工業的に純粋なβ−クロロ
アラニンをr過によって容易に単離出来る、その上、単
離されず溶液中に溶解しているβ−クロロアラニンおよ
び副生成物のα−クロロ−β−アラニンは本発明者らの
完成した新規な方法によシ、公知技術のようなpH制御
や加熱を必要とせず、簡便な反応操作でしかも高濃度で
アジリジン−2−カルボン酸塩に変換でき、このアジリ
ジン−2−カルボン酸塩を原料として循環使用できる等
数多くの利点を有し、工業的に極めて価値の高い製造方
法である。
In the method of the present invention, the target β-chloroalanine precipitates directly from the reaction mixture, so no special operation is required for separation from by-products, and industrially pure β-chloroalanine can be obtained. Moreover, β-chloroalanine, which is not isolated and is dissolved in solution, and the by-product α-chloro-β-alanine, which can be easily isolated by r-filtration, can be easily isolated by the novel method completed by the present inventors. Good, it does not require pH control or heating like known technology, and it can be converted into aziridine-2-carboxylate with a simple reaction operation and at a high concentration, and this aziridine-2-carboxylate can be recycled as a raw material. It is an extremely valuable manufacturing method industrially, as it has many advantages such as:

本発明の方法で原料として、アジリジン−2−カルボン
酸塩類が用いられる。アジリジン−2−カルボン酸塩類
としては゛、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属塩、マグネ/ラム、カルシウム等のアルカリ土
類金属塩、またはアンモニウム塩等がある。
In the method of the present invention, aziridine-2-carboxylic acid salts are used as raw materials. Examples of the aziridine-2-carboxylic acid salts include salts of alkali metals such as lithium, sodium and potassium, salts of alkaline earth metals such as magne/lamb and calcium, and ammonium salts.

このようなアジリジン−2−カルボン酸塩類はα−クロ
ロ−β−アミノプロピオニトリル塩酸塩、またはα−ア
ミノ−β−クロロプロピオニトリル塩酸塩とのリチウム
、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシウ
ム、カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物と反応
させることにより容易にかつ高収率で合成することがで
きる。
Such aziridine-2-carboxylic acid salts are α-chloro-β-aminopropionitrile hydrochloride or α-amino-β-chloropropionitrile hydrochloride with alkali metals such as lithium, sodium, potassium, magnesium , can be easily synthesized in high yield by reacting with a hydroxide of an alkaline earth metal such as calcium.

本発明の方法で使用する塩化水素は、通常、濃塩酸が用
いられる。必要に応じ塩化水素ガスを系内に吹込んでも
何ら問題はない。塩化水素の使用量はアジリジン−2−
カルボン酸アルカリ金属塩およびアンモニウム塩に対し
て20〜25モル比であり、好ましくは205〜2.6
モル比、アジリジン−2−カルボン酸アルカリ土類金属
塩に対してld4.o〜5.0モル比であり、好ましく
は4.05〜4.8モル比である。塩化水素使用量がア
ジリジン−2−カルボン酸アルカリ金属塩およびアンモ
ニウム塩に対して20モル比、アジリジ、ンー2−カル
ボン酸アルカリ土類金属塩に対して4.0モル比未満で
は反応収率が低く、β−クロロアラニンの単離収率も低
下する。また塩化水素使用量がアジリジン−2−カルボ
ン酸アルカリ金属塩およびアンモニウム塩に対して2.
5モル比、アジリジン−2−カルボン酸アルカリ土類金
属塩に対して5.0モル比を超えるとβ−クロロアラニ
ンの単離収率が著しく低下するため好ましくない。
The hydrogen chloride used in the method of the present invention is usually concentrated hydrochloric acid. There is no problem in blowing hydrogen chloride gas into the system if necessary. The amount of hydrogen chloride used is aziridine-2-
20 to 25 molar ratio to carboxylic acid alkali metal salt and ammonium salt, preferably 205 to 2.6
Molar ratio, ld4. to aziridine-2-carboxylic acid alkaline earth metal salt. o to 5.0 molar ratio, preferably 4.05 to 4.8 molar ratio. If the amount of hydrogen chloride used is less than 20 molar ratio to the alkali metal salt and ammonium salt of aziridine-2-carboxylic acid, and less than 4.0 molar ratio to the alkaline earth metal salt of aziridine-2-carboxylic acid, the reaction yield will decrease. The isolation yield of β-chloroalanine also decreases. Also, the amount of hydrogen chloride used is 2.2% relative to the alkali metal salt and ammonium salt of aziridine-2-carboxylic acid.
If the molar ratio exceeds 5.0 molar ratio with respect to the alkaline earth metal salt of aziridine-2-carboxylic acid, the isolation yield of β-chloroalanine will decrease significantly, which is not preferable.

本発明の方法において、アジリジン−2−カルボン酸塩
類と塩化水素との反応は水性媒体中、とくに好ましくは
水溶媒中で行なう。反応に際して使用する溶媒の量は、
とくに制限されるものではない。したがって、後記のβ
−クロロアラニンの晶析濃度範囲以下またはそれ以上で
反応を行なっても差し支えない。しかし、反応溶液から
β−クロロアラニンを晶析させるために希釈または濃縮
などの反応溶液の濃度調整が必要となるので、β−クロ
ロアラニンの晶析条件を考旙し通常は、選択的にβ−ク
ロロアラニンを晶出せしめる濃度範囲となるのに必要な
量を使用することが好ましい。
In the process of the invention, the reaction of the aziridine-2-carboxylic acid salts with hydrogen chloride is carried out in an aqueous medium, particularly preferably in an aqueous medium. The amount of solvent used during the reaction is
There are no particular restrictions. Therefore, β
- The reaction may be carried out below or above the crystallization concentration range of chloroalanine. However, in order to crystallize β-chloroalanine from the reaction solution, it is necessary to adjust the concentration of the reaction solution such as dilution or concentration. - It is preferable to use the amount necessary to achieve a concentration range that allows chloroalanine to crystallize.

反応温度は0〜ioO℃、好ましくは、0〜50℃の範
囲である。反応時間は反応の各雅条件により変動するが
、通常1〜50時間、好ましくは2〜25時間である。
The reaction temperature ranges from 0 to ioO<0>C, preferably from 0 to 50<0>C. The reaction time varies depending on the reaction conditions, but is usually 1 to 50 hours, preferably 2 to 25 hours.

反応の終点は高速液体クロマトグラフィー等の分析手段
を用いて速やかにかつ容易に定めることができる。
The end point of the reaction can be quickly and easily determined using analytical means such as high performance liquid chromatography.

以上のように反応させて得られる反応溶液中から選択的
にβ−クロロアラニンを晶出させる。
β-chloroalanine is selectively crystallized from the reaction solution obtained by the reaction as described above.

β−クロロアラニンを選択的に晶出させるに必要な条件
としては、反応溶液中のβ−クロロアラニンおよびα−
クロロ−β−アラニンとの濃度および晶出温度である。
The conditions necessary to selectively crystallize β-chloroalanine include β-chloroalanine and α-chloroalanine in the reaction solution.
These are the concentration and crystallization temperature of chloro-β-alanine.

反応溶液中からβ−クロロアラニンを晶出させるために
は、反応溶液中のβ−クロロアラニンとα−クロロ−β
−アラニンの合゛計濃度を調整する。この調整は原料と
して用いるアジリジン−2−カルボン酸塩類により異な
シ、それぞれ使用する原料に応じて次の通りである。
In order to crystallize β-chloroalanine from the reaction solution, β-chloroalanine and α-chloro-β in the reaction solution must be
- Adjust the total concentration of alanine. This adjustment varies depending on the aziridine-2-carboxylic acid salts used as raw materials, and is as follows depending on the raw materials used.

(1)アジリジン−2−カルボン酸リチウムを用いた場
合10〜47重量%、好ましくは27〜46重量%、 (2)アジリジン−2−カルボン酸ナトリウムを用いた
場合8〜28重量%、好ましくは15〜27重量%、 (5)アジリジン−2−カルボン酸カリウムを用いた場
合8〜25重量%、好ましくは、12〜24重量%、 (4)アジリジン−2−カルボン酸マグネシウムを用い
た場合、10〜41重量%、好ましくは26〜40重量
%、 (5)アジリジン−2−カルボ/酸カルシウムを用いた
場合、10〜46重量−\好ましくは20〜45重量%
、 (6)アジリジン−2−カルボン酸アンモニウムを用い
た場合、8〜61重量%、好ましくは18〜30重量%
となる濃度範囲である。
(1) When using lithium aziridine-2-carboxylate, 10 to 47% by weight, preferably 27 to 46% by weight; (2) When using sodium aziridine-2-carboxylate, 8 to 28% by weight, preferably 15 to 27% by weight, (5) 8 to 25% by weight when using potassium aziridine-2-carboxylate, preferably 12 to 24% by weight, (4) When using magnesium aziridine-2-carboxylate, 10 to 41% by weight, preferably 26 to 40% by weight, (5) When using aziridine-2-carbo/calcium acid, 10 to 46% by weight -\ preferably 20 to 45% by weight
(6) When ammonium aziridine-2-carboxylate is used, 8 to 61% by weight, preferably 18 to 30% by weight
This is the concentration range.

したがって、塩素化反応を上記各アジリジン−2−カル
ボン酸塩類に示した晶析濃度範囲で行なった場合は何ら
調整する必要はないが、塩素化反応を晶析濃度範囲外で
行なった場合には、反応溶液を濃縮または希釈して各ア
ジリジン−2−カルボン酸塩類に応じて上記晶析濃度範
囲に調整する。β−クロロアラニンの晶析を上記各アジ
リジン−2−カルボン酸塩類に示した下限濃度未満で行
なうと、β−クロロアラニンの単離収率の低下、また、
各上限濃度を越えて行なうと、副生成物(α−クロロ−
β−アラニン)および生成無機塩の混入をまねくため好
ましくない。
Therefore, if the chlorination reaction is carried out within the crystallization concentration range shown for each aziridine-2-carboxylic acid salt above, no adjustment is necessary; however, if the chlorination reaction is carried out outside the crystallization concentration range, , the reaction solution is concentrated or diluted to adjust the crystallization concentration to the above range depending on each aziridine-2-carboxylic acid salt. If β-chloroalanine is crystallized at a concentration lower than the lower limit concentration shown for each aziridine-2-carboxylic acid salt, the isolation yield of β-chloroalanine will decrease, and
If the concentration is exceeded, by-products (α-chloro-
β-alanine) and the produced inorganic salts may be mixed in, so this is not preferable.

上記のように濃度調整した反応溶液からβ−クロロアラ
ニンを晶析させる温度は、通常、−30〜40℃好まし
くは一20〜30℃の範囲である。
The temperature at which β-chloroalanine is crystallized from the reaction solution whose concentration has been adjusted as described above is usually in the range of -30 to 40°C, preferably -20 to 30°C.

この温度範囲の下限未満で晶出させると副生成物等の混
入、また上限を越える温度では、β−クロロアラニンの
単離収率が零幅に゛低下して好ましくない。晶析に要す
る時間はとくに制限がない。上記温度範囲で0.5〜8
0時間、通常は1〜50時間で十分に晶出は完結する。
If crystallization is carried out below the lower limit of this temperature range, by-products etc. will be mixed in, and if the temperature exceeds the upper limit, the isolated yield of β-chloroalanine will drop to zero, which is undesirable. There is no particular limit to the time required for crystallization. 0.5 to 8 in the above temperature range
Crystallization is sufficiently completed in 0 hours, usually 1 to 50 hours.

晶析の終。End of crystallization.

点は高速液体クロマトグラフィー等の分析手段によって
も速やかに、且つ容易に知ることかできる。
The point can also be quickly and easily determined by analytical means such as high-performance liquid chromatography.

以上の方法でβ−クロロアラニンは選択的に反応溶液か
ら沈殿として分離してくるので、r過操作によシ容易に
単離することができる。得られたβ−クロロアラニンの
結晶に微量の不純物が付着していてもこれらは少量の冷
水または/および水と混和性のある有機溶媒にて洗浄す
れば除くことができる。ここで用いられる有機溶媒とし
ては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパツー
ル、イソプロパツール、tert −ブタノール等のア
ルコール類、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン等が適宜用いられる。
Since β-chloroalanine is selectively separated as a precipitate from the reaction solution in the above method, it can be easily isolated by r-filtration. Even if trace amounts of impurities are attached to the obtained β-chloroalanine crystals, these can be removed by washing with a small amount of cold water and/or an organic solvent miscible with water. Examples of the organic solvent used here include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, and tert-butanol, acetone, dioxane, and tetrahydrofuran.

本発明の方法では上記のように反応溶液中に    □
晶出させたβ−クロロアラニンを単離取得したあとの回
収液に溶解しているβ−クロロアラニンおよびα−クロ
ロ−β−アラニンを塩基により閉環反応させてアジリジ
ン−2−カルボン酸塩類とし、これを再び上記原料とし
て使用してβ−クロロアラニンを製造する。
In the method of the present invention, □
After the crystallized β-chloroalanine is isolated and obtained, β-chloroalanine and α-chloro-β-alanine dissolved in the recovery liquid are subjected to a ring-closing reaction with a base to form aziridine-2-carboxylic acid salts, This is again used as the above raw material to produce β-chloroalanine.

この反応過程において使用する回収液とは、晶出させた
β−クロロアラニンをr別したr液、+ この回収液中に−は溶解量のβ−クロロアラニンおよび
副生ずるα−クロロ−β−アラニンを含有するので、こ
れらをアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物
、あるいはアンモニアで処理して閉環しアクリジ−2−
カルボン酸塩溶液を得る。こ\で使用するアルカリ金属
またけアルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化リ
チウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マ
グネ7ウム、水酸化カルシウム等の塩基が用いられる。
The recovery liquid used in this reaction process is the r liquid in which the crystallized β-chloroalanine has been separated; Since it contains alanine, it is treated with an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide or ammonia to close the ring and form acridi-2-
Obtain a carboxylate solution. As the hydroxide of the alkali metal or alkaline earth metal used here, bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium hydroxide are used.

この塩基の使用量は、溶液中の塩化水素中和分、および
β−クロロアラニンとα−クロロ−β−アラニンに対し
て2当量以上使用される。使用量の上限は、特に限定さ
れないが、著しく過剰に用いることは経済上有利ではな
く、通常5当量までの範囲で使用すれば十分である。
The amount of the base to be used is 2 equivalents or more based on hydrogen chloride neutralization and β-chloroalanine and α-chloro-β-alanine in the solution. The upper limit of the amount to be used is not particularly limited, but it is not economically advantageous to use a significantly excessive amount, and it is usually sufficient to use up to 5 equivalents.

この反応は、水または含水有機溶媒中で実施できる。し
たがって、回収液の溶媒が水または水ならびに水と混和
性の有機溶媒を併用した溶媒中のいずれでも実施できる
。水と混和性の有機溶媒としては、メタノール、エタノ
ール、n−フロバノ〜ル、イソプロノ(ノール、ter
t−ブタノール、セロソルブ、メチルセロンルプ等のア
ルコール類、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、等をあげることができるので前記したようにf別し
たβ−クロロアラニンを有機溶媒で洗浄した洗液を含む
回収液であっても、この反応を実施することができる。
This reaction can be carried out in water or a water-containing organic solvent. Therefore, the solvent of the recovery liquid can be water or a combination of water and an organic solvent miscible with water. Organic solvents miscible with water include methanol, ethanol, n-flobanol, isoprono(nol, ter
Alcohols such as t-butanol, cellosolve, methylselonol, etc., acetone, dioxane, tetrahydrofuran, etc. can be mentioned, so as mentioned above, the recovered solution contains the washing solution obtained by washing the f-separated β-chloroalanine with an organic solvent. This reaction can be carried out even if

反応に水と有機溶媒を併用する場合、水と有機溶媒の比
は任意に選ぶことができる。水または含水有機溶媒の使
用量は、β−クロロアラニンおよびα−クロロ−β−ア
ラニンに対してろ〜200倍量、好ましくは5〜100
倍量である。反応温度は0〜100℃、好ましくは20
〜80℃。
When water and an organic solvent are used together in the reaction, the ratio of water to organic solvent can be arbitrarily selected. The amount of water or water-containing organic solvent to be used is 200 to 200 times, preferably 5 to 100 times, relative to β-chloroalanine and α-chloro-β-alanine.
It's double the amount. The reaction temperature is 0 to 100°C, preferably 20°C.
~80℃.

反応時間は、反応の各種条件にょシ変動するが、05〜
50時間、通常2.0〜30時間で完結する。
The reaction time varies depending on the various reaction conditions, but from 05 to
It takes 50 hours, usually 2.0 to 30 hours to complete.

反応の終点は薄層クロマトグラフィーによって速やかに
、且つ容易に知ることができる。生成するアジリジン−
2−カルボン酸塩は、水または/および有機溶媒を常圧
または減圧除去し、必要に応じて濃縮時に析出する無機
塩を沢別して水溶液の形態で得られる。
The end point of the reaction can be quickly and easily determined by thin layer chromatography. Aziridine produced
The 2-carboxylic acid salt is obtained in the form of an aqueous solution by removing water and/or the organic solvent under normal pressure or reduced pressure and, if necessary, removing inorganic salts precipitated during concentration.

このようにして得られたアジリジン−2−カルボン酸塩
の水溶液は、本発明方法の前段の反応の原料として、濃
縮または希釈、あるいは新たにアジリジン−2−カルボ
ン酸塩を追加して濃度を調整し前記反応条件下に塩化水
素と反応させることにより再びβ−クロロアラニンを製
造することができる。
The aqueous solution of aziridine-2-carboxylate thus obtained can be used as a raw material for the first-stage reaction of the method of the present invention, and its concentration can be adjusted by concentrating or diluting it, or by adding new aziridine-2-carboxylate. Then, β-chloroalanine can be produced again by reacting it with hydrogen chloride under the above reaction conditions.

以上のように本発明の方法は、β−クロロアラニンを単
離したあとのf液中のβ−クロロアラニンおよびα−ク
ロロ−β−アラニンを有効利用でき、上記プロセスを繰
り返すことにょシ、β−クロロアラニンを効率よく製造
することがでる工業上極めて価値のあるβ−クロロアラ
ニの製造方法である。
As described above, the method of the present invention makes it possible to effectively utilize β-chloroalanine and α-chloro-β-alanine in the f solution after isolating β-chloroalanine. -This is an industrially extremely valuable method for producing β-chloroalanine that can efficiently produce chloroalanine.

以下、本発明の方法を実施例で説明する。The method of the present invention will be explained below using Examples.

実施例1゜ アジリジン−2−カルボン酸ナトリウムの32%水溶液
11z92を水冷下に攪拌した35%タノール少量にて
洗浄しβ−クロロアラニン17fを得た。収率39%対
アジリジンー2−カルボン酸ナトリウム。融点142℃
(分解)次にf洗液に水酸化ナトリウムの6チ水溶液3
40tを加°え、45℃にて6時間反応させた。
Example 1 A 32% aqueous solution 11z92 of sodium aziridine-2-carboxylate was washed with a small amount of 35% tanol stirred under water cooling to obtain β-chloroalanine 17f. Yield 39% versus sodium aziridine-2-carboxylate. Melting point 142℃
(Decomposition) Next, add 6 parts of an aqueous solution of sodium hydroxide to the washing solution.
40 t was added and the reaction was carried out at 45°C for 6 hours.

得られた溶液を減圧下にメタノール、水を留去゛して濃
縮し、析出した無機塩を濾過することによシアシリジン
−2−カルボン酸カリウムの32%水溶液55vを得た
。この溶液を水冷35%塩酸375fに加え、上記と同
様の処理を行ない、β−クロロアラニン7.69を得た
。β−クロロアラニンの総収量は24.6fで最初に使
用したアジリジン−2−カルボン酸ナトリウムに対して
収率51%であった。
The resulting solution was concentrated by distilling off methanol and water under reduced pressure, and the precipitated inorganic salt was filtered to obtain 55 vol of a 32% aqueous solution of potassium cyacyridine-2-carboxylate. This solution was added to 375f of water-cooled 35% hydrochloric acid and treated in the same manner as above to obtain 7.69 g of β-chloroalanine. The total yield of β-chloroalanine was 51% based on the initially used sodium aziridine-2-carboxylate at 24.6f.

実施例2 アジリジン−2−カルボン酸カリウムの28チ水溶液1
94tを水冷下に攪拌した35チ塩酸942に1時間か
けて加えた。その後室温にて10時間反応させ、反応液
を4時間氷冷した。
Example 2 28% aqueous solution 1 of potassium aziridine-2-carboxylate
94t was added over 1 hour to 35% hydrochloric acid, 942g, which had been stirred under water cooling. Thereafter, the reaction was carried out at room temperature for 10 hours, and the reaction solution was ice-cooled for 4 hours.

析出した結晶を濾過しメタノール少量で洗浄しβ−クロ
ロアラニン20.7 tを得た。
The precipitated crystals were filtered and washed with a small amount of methanol to obtain 20.7 t of β-chloroalanine.

f洗液277vに水酸化カリウムの10%水溶液361
1を加え、50℃で5時間反応させた。得られた溶液を
減圧下にメタノール、水を留去して濃縮し、析出した無
機塩を濾過することによリアシリジン−2−カルボン酸
カリウムの31チ水溶液84fを得た。この溶液を水冷
下に攪拌した35%塩酸6Ofに加え、上記と同様に処
理することによシβ−クロロアラニン8.92を得た。
f 10% aqueous solution of potassium hydroxide in 277v of washing liquid 361
1 was added, and the mixture was reacted at 50°C for 5 hours. The obtained solution was concentrated by distilling off methanol and water under reduced pressure, and the precipitated inorganic salt was filtered to obtain 84f of a 31-thi aqueous solution of potassium lyasiridine-2-carboxylate. This solution was added to 6Of 35% hydrochloric acid stirred under water cooling, and treated in the same manner as above to obtain 8.92 β-chloroalanine.

β−クロロアラニンの総収量は2961で最初に仕込ん
だアジリジン−2−カルボン酸カリウムに対して収率5
6%であった。
The total yield of β-chloroalanine was 5% compared to the initially charged potassium aziridine-2-carboxylate in 2961.
It was 6%.

実施例3゜ アジリジン−2−カルボン酸アンモニウムの37チ水溶
液2192を水冷下に攪拌した35チ塩酸229fに2
゛時間かけて加え、その後室温にて23時間反応させた
。反応液を、5時間氷冷し、析出したβ−クロロアラニ
ンを濾過し、メタノール少量で洗浄することにより4.
52のβ−クロロアラニンを得た。次にF洗液51.3
9を10%アンモニア水29fi’に加え、室温にて6
0時間反応させ、減圧下に溶媒を留去して濃縮し析出し
た無機塩を除去しアジリジン−2−カルボン酸アンモニ
ウムの30%、水溶液18fを得た。
Example 3 2192 of a 37% aqueous solution of ammonium aziridine-2-carboxylate was added to 229f of 35% hydrochloric acid with stirring under water cooling.
The mixture was added over a period of time, and then reacted at room temperature for 23 hours. 4. Cool the reaction solution on ice for 5 hours, filter the precipitated β-chloroalanine, and wash with a small amount of methanol.
52 β-chloroalanine was obtained. Next, F washing liquid 51.3
Add 9 to 29fi' of 10% ammonia water and mix 6 at room temperature.
The reaction was allowed to proceed for 0 hours, and the solvent was distilled off and concentrated under reduced pressure to remove the precipitated inorganic salt, thereby obtaining 30% aqueous solution 18f of ammonium aziridine-2-carboxylate.

35チ塩酸162を用いて上記と同様に処理し、β−ク
ロロアラニンt8sFヲ得*。β−クロロアラニンの総
収量は6汗で最初に仕込んだアジリジン−2−カルボン
酸アンモニウムに対する収率50%であった。
β-chloroalanine t8sF was obtained by treatment in the same manner as above using 35-thihydrochloric acid 162. The total yield of β-chloroalanine was 50% based on the ammonium aziridine-2-carboxylate initially charged in six sweats.

実施例4゜ アジリジン−2−カルボン酸カルシウム21.22を水
冷下に攪拌した55%塩酸501Fに加え、その後室温
にて6時間反応させた。反応液を5時間氷冷し、析出し
た結晶を沢過して取り、メタノール少量で洗浄しβ−ク
ロ−ロアラニン8.92を得た。
Example 4 21.22 kg of calcium aziridine-2-carboxylate was added to 55% hydrochloric acid 501F stirred under water cooling, and then reacted at room temperature for 6 hours. The reaction solution was ice-cooled for 5 hours, and the precipitated crystals were collected by filtration and washed with a small amount of methanol to obtain 8.92% of β-chloro-alanine.

次にf洗液を水酸化カルシウムの6チ懸濁液280 f
tに加え、60℃で7時間反応させた。得られた溶液を
沢過して過剰の水酸化カルシウムを除き減圧化に濃縮し
てアジリジン−2−カルボン酸カルシウムの33%水溶
液32fを得た。
Next, the washing solution was mixed with a suspension of 280 f of calcium hydroxide.
t, and the mixture was reacted at 60°C for 7 hours. The obtained solution was filtered to remove excess calcium hydroxide, and concentrated under reduced pressure to obtain 33% aqueous solution 32f of calcium aziridine-2-carboxylate.

この溶液を水冷35%塩酸279に加え、上記と同様に
処理することにより4.1 ftのβ−クロロアラニン
を得た。β−クロロアラニンの総収量は15fで最初に
使用したアジリジン−2−カルボン酸カルシウムに対し
て50%の収、率であった。
This solution was added to water-cooled 35% hydrochloric acid 279, and treated in the same manner as above to obtain 4.1 ft of β-chloroalanine. The total yield of β-chloroalanine was 50% of the calcium aziridine-2-carboxylate initially used in 15f.

実施例5゜ アジリジン−2−カルボン酸ナトリウムの32チ水溶液
2361を40℃に加温した65%塩酸168fに2時
間かけて加えた。その後40〜45℃にて1時間反応さ
せ、反応液を一16℃にて2時間冷却した。析出したβ
−クロロアラニンをデ過して取りインプロパツール少量
にて洗浄し39グのβ−クロロアラニンを得た。収率4
5%対アジリジンー2−カルボン酸ナトリウム。
Example 5 2361 of a 32% aqueous solution of sodium aziridine-2-carboxylate was added over 2 hours to 168 f of 65% hydrochloric acid heated to 40°C. Thereafter, the reaction was carried out at 40 to 45°C for 1 hour, and the reaction solution was cooled at -16°C for 2 hours. Precipitated β
- Chloroalanine was filtered out and washed with a small amount of inpropatol to obtain 39 grams of β-chloroalanine. Yield 4
5% to sodium aziridine-2-carboxylate.

次に沢洗液に水酸化ナトリウムの10チ溶液3882を
加え、45℃にて4時間反応させた。
Next, a 10% sodium hydroxide solution 3882 was added to the washing liquid, and the mixture was reacted at 45° C. for 4 hours.

得られた溶液を減圧下にインプロノシノール、水を留去
して濃縮し、析出した無機塩をf過することによりアジ
リジン−2−カルボン酸ナトリウムの32%水溶液10
51を得た。この溶液を35チ塩酸857に加え上記と
同様に反応させることによりβ−クロロアラニン181
を得た。
The obtained solution was concentrated by distilling off impronosinol and water under reduced pressure, and the precipitated inorganic salt was filtered to obtain a 32% aqueous solution of sodium aziridine-2-carboxylate.
I got 51. By adding this solution to 35-thihydrochloric acid 857 and reacting in the same manner as above, β-chloroalanine 181
I got it.

β−クロロアラニンの総収量は551で最初に使用した
アジリジン−2−カルボン酸ナトリウ   ′ムに対し
て収率64%であった。
The total yield of β-chloroalanine was 64% based on the sodium aziridine-2-carboxylate initially used in 551.

実施例6゜ 実施例1の方法を繰り返し行なった。2回目以降は新た
にアジリジン−2−カルボン酸ナトリウム水溶液を追加
して、初回と同じ濃度、量に調整した結果を表−1に示
す。
Example 6 The method of Example 1 was repeated. From the second time onward, a new sodium aziridine-2-carboxylate aqueous solution was added to adjust the concentration and amount to be the same as the first time.The results are shown in Table 1.

初回   48.8    59 2     47.5  、     38.53  
   48.0      38.64     48
.2      37.9注2.各回毎の収率を示す。
First time 48.8 59 2 47.5, 38.53
48.0 38.64 48
.. 2 37.9 Note 2. The yield for each run is shown.

特許出願人  三井東圧化学株式会社Patent applicant: Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)アジリジン−2−カルボン酸塩を水性媒体中20〜
5.0モル比の塩化水素と反応させ、生成したβ−クロ
ロアラニンを選択的に晶出するにルカリ金属またはアル
カリ土類金属の水酸化物あるいはアンモニアで処理して
得られるアジリジン−2−カルボン酸塩を、原料として
循環使用することを特徴とするβ−クロロアラニンの製
造法
1) Aziridine-2-carboxylate in an aqueous medium from 20 to
Aziridine-2-carboxylic acid obtained by reacting with hydrogen chloride at a molar ratio of 5.0 and treating with alkali metal or alkaline earth metal hydroxide or ammonia to selectively crystallize the produced β-chloroalanine. A method for producing β-chloroalanine characterized by recycling an acid salt as a raw material
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