JPS6217997B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6217997B2
JPS6217997B2 JP4061383A JP4061383A JPS6217997B2 JP S6217997 B2 JPS6217997 B2 JP S6217997B2 JP 4061383 A JP4061383 A JP 4061383A JP 4061383 A JP4061383 A JP 4061383A JP S6217997 B2 JPS6217997 B2 JP S6217997B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chloroalanine
hydrosulfide
reaction
cysteine
present
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.)
Expired
Application number
JP4061383A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59167563A (en
Inventor
Tokuo Kametaka
Sumio Soya
Kazuhiko Hiromoto
Ryoji Ishioka
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.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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 Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP4061383A priority Critical patent/JPS59167563A/en
Publication of JPS59167563A publication Critical patent/JPS59167563A/en
Publication of JPS6217997B2 publication Critical patent/JPS6217997B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はβ−クロロアラニンよりシステインを
製造する方法に関する。 システインは含硫アミノ酸の1つとして医薬
品、食品添加物、化粧品、飼料等として有用な物
質であり、従来は主として毛髪等天然物からの抽
出法によつて製造されている。化学的な合成法に
ついても種々提案されており、例えば、本発明の
方法と同じβ−クロロアラニンを原料とする方法
としては、アルカリ性、水溶液中で水硫化バリウ
ムと反応させる方法が知られている(Ber、第41
巻893頁)。しかし、この方法では反応液が可成り
強いアルカリ性のため原料であるβ−クロロアラ
ニン及び生成したシステインの分解を招き高収率
は得難いという欠点がある。 また、β−クロロアラニンのアミノ基とカルボ
キシル基にそれぞれ保護基を結合させて、有機溶
媒中でシステイン誘導体に変換する試みもあるが
(J.Org.Chem.第15巻438頁)、工業的な利用価値
は乏しい。 本発明者らはβ−クロロアラニンを容易にシス
テインに変換し得る方法について鋭意研究を重ね
た結果、本発明の方法を完成するに至つた。 即ち、本発明はβ−クロロアラニンを極性非プ
ロトン溶媒中でアルカリ金属、アルカリ土類金属
又はアンモニウムのハロゲン化物の存在下に、ア
ルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の水硫化物
又は水硫化アンモニウムと反応させることを特徴
とするシステインの製造方法を提供せんとするも
のである。 本発明の方法によれば極性の大きい非プロトン
性の溶媒中で反応することにより、原料であるβ
−クロロアラニンの分解を抑制し、またこの溶媒
効果とハロゲン化物の置換反応促進効果により、
比較的低温での反応が可能となり、それがまた原
料β−クロロアラニンおよび生成システインの分
解を抑制するという優れた利点が発揮される。 ここで言う極性の大きい非プロトン性の溶媒と
は誘電率(ε)が15以上、双極子能率(μ)が
2.5D以上であり、溶媒極性パラメーターの1つ
であるET(30)値が40乃至47である溶媒を意味
する。これらの溶媒の代表的なものを示せば、例
えば、ジメチルスルホキサイド(DMSO)、ジメ
チルホルムアミド(DMF)、ジエチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミ
ド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、アセトニトリル、スルホラン、ジメチルス
ルホラン、ジメチルスルホラン、アセトン、アセ
トフエノン、ニトロベンゼン、ベンゾニトリル、
1−メチル−2−ピロリジノン、テトラメチル尿
素、等があげられる。これらの溶媒には少量の水
ないしは他の有機溶媒を多少含有していても大き
な影響はないが、反応条件下に安定なものでなけ
ればならない。 本発明の方法において遊離のβ−クロロアラニ
ンと水硫化物との反応は極性非プロトン溶媒中に
て2倍モルの水硫化物を用いて行なわれるが必要
に応じて2倍モル以上の水硫化物を用いても良
い。しかし、余り過剰に用いることは不経済であ
ると共に分離に余計な手間を要することにもなる
ため避けねばならない。 通常は、遊離のβ−クロロアラニンを用いる
時、モル比として1:2.0〜5.0程度極性非プロト
ン溶媒中の濃度としてはそれぞれ1〜10wt%程
度にて行なうことが好ましい。 反応に供すべき水硫化物は、特に制限はなく、
例えばリチウム、ナトリウム、カリウム等のアル
カリ金属水硫化物、マグネシウム、カルシウム等
のアルカリ土類金属水硫化物又は水硫化アンモニ
ウム等が適宜用いられる。 添加するアルカリ金属、アルカリ土類金属又は
アンモニウムのハロゲン化物は、β−クロロアラ
ニンに対して0.05〜0.20倍モルが用いられる。 またアルカリ金属、アルカリ土類金属として
は、特に制限されないが例えば、リチウム、ナト
リウム、カリウム、ルビジウム、マグネシウム、
カルシウム、ストロンチウム、バリウム等が用い
られる。ハロゲン化物としては特に制限されない
が、例えば塩化物、臭化物、ヨウ化物等が用いら
れる。 反応温度は通常0℃乃至150℃にて行われ、好
ましくは5℃〜30℃が用いられる。反応圧力は通
常常圧が用いられるが、必要ならば加圧してもよ
い。反応時間は5分乃至5時間程度にて充分であ
る。 生成したシステインは金属塩として極性非フロ
トン溶媒から分離析出する為容易に反応系から取
り出すことができる。分離したシステインの金属
塩又はアンモニウム塩は水溶液中で酸により加水
分解し、塩酸塩、又は硫酸塩として安定化すると
ともに同伴する水硫化物を分解する。水硫化物の
分解により生じたアルカリ金属イオン等の共存す
る水溶液からシステインを単離するには、例えば
電気透析などによつて容易に行なうことができ
る。或いは、パラトルエンスルホン酸と塩を形成
させて結晶性トシレートとして溶液から分離し、
次いでこれをアルコール中に溶解し、トリエチル
アミンなどで中和してシステインの結晶を析出さ
せる方法など公知の方法によつて適宜単離するこ
とができる。 以下、本発明の方法について代表的な例を示
し、更に具体的に説明するが、これらは本発明に
ついての理解を容易にするための単なる例示であ
り、本発明はこれらのみに限定されないことは勿
論のこと、これらによつて何ら制限されないこと
は言うまでもない。 実施例 1 水硫化ナトリウム(NaSH・xH2O、NaSH含有
率70wt%)3.2g(40mmol)と塩化マグネシウ
ム(MgCl2・6H2O)0.4g(2mmol)をジメチ
ルホルムアミド50gに溶解した溶液を10℃に保ち
つつ、撹拌下、遊離のβ−クロロアラニン1.25g
(10mmol)の粉末をゆつくり添加する。添加後
10℃、1時間反応させる。反応終了後、反応液を
過し沈殿をとり、これを水に溶解し、液体クロ
ロトグラフイーで分析する。β−クロロアラニン
反応率91.8%システイン収率85% 比較例 塩化マグネシウムを添加しないこと以外は実施
例と同様に反応させ、分析したところ、β−クロ
ロアラニン反応率77%、システイン収率44%であ
つた。 実施例 2〜14 実施例1と同様に各種ハロゲン化物を添加し反
応させた。結果を第1表に示す。
The present invention relates to a method for producing cysteine from β-chloroalanine. Cysteine, as one of the sulfur-containing amino acids, is a substance useful as medicines, food additives, cosmetics, feeds, etc., and has conventionally been produced mainly by extraction methods from natural products such as hair. Various chemical synthesis methods have also been proposed. For example, as a method using β-chloroalanine as a raw material, which is the same as the method of the present invention, a method of reacting it with barium hydrosulfide in an alkaline aqueous solution is known. (Ber, No. 41
Volume 893). However, this method has the disadvantage that the reaction solution is quite alkaline, which causes decomposition of the raw material β-chloroalanine and the produced cysteine, making it difficult to obtain a high yield. There has also been an attempt to convert β-chloroalanine into a cysteine derivative in an organic solvent by bonding protective groups to the amino and carboxyl groups (J.Org.Chem. Vol. 15, p. 438), It has little utility value. The present inventors have conducted intensive research on a method for easily converting β-chloroalanine into cysteine, and as a result, have completed the method of the present invention. That is, the present invention involves reacting β-chloroalanine with an alkali metal or alkaline earth metal hydrosulfide or ammonium hydrosulfide in the presence of an alkali metal, alkaline earth metal, or ammonium halide in a polar aprotic solvent. It is an object of the present invention to provide a method for producing cysteine, which is characterized by: According to the method of the present invention, by reacting in a highly polar aprotic solvent, β
- Suppresses the decomposition of chloroalanine, and due to this solvent effect and the effect of promoting the substitution reaction of halides,
The reaction can be carried out at a relatively low temperature, which also exhibits the excellent advantage of suppressing the decomposition of the raw material β-chloroalanine and the produced cysteine. The highly polar aprotic solvents mentioned here have a dielectric constant (ε) of 15 or more and a dipole efficiency (μ).
2.5D or more, and means a solvent with an ET(30) value of 40 to 47, which is one of the solvent polarity parameters. Typical examples of these solvents include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), diethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide, propylene carbonate, ethylene carbonate, acetonitrile, sulfolane, dimethylsulfolane, Dimethylsulfolane, acetone, acetophenone, nitrobenzene, benzonitrile,
Examples include 1-methyl-2-pyrrolidinone, tetramethylurea, and the like. Although these solvents may contain a small amount of water or other organic solvents without much effect, they must be stable under the reaction conditions. In the method of the present invention, the reaction between free β-chloroalanine and hydrosulfide is carried out in a polar aprotic solvent using twice the mole of hydrosulfide, but if necessary, more than twice the mole of hydrosulfide may be used. You can also use objects. However, excessive use must be avoided since it is uneconomical and requires extra effort for separation. Usually, when using free β-chloroalanine, it is preferable to use a molar ratio of about 1:2.0 to 5.0, and a concentration in a polar aprotic solvent of about 1 to 10 wt%, respectively. There are no particular restrictions on the hydrosulfide to be subjected to the reaction.
For example, alkali metal hydrosulfides such as lithium, sodium, and potassium, alkaline earth metal hydrosulfides such as magnesium and calcium, or ammonium hydrosulfide are used as appropriate. The alkali metal, alkaline earth metal, or ammonium halide to be added is used in an amount of 0.05 to 0.20 times mole relative to β-chloroalanine. The alkali metals and alkaline earth metals include, but are not particularly limited to, lithium, sodium, potassium, rubidium, magnesium,
Calcium, strontium, barium, etc. are used. Although the halide is not particularly limited, for example, chloride, bromide, iodide, etc. are used. The reaction temperature is usually 0°C to 150°C, preferably 5°C to 30°C. Normal pressure is usually used as the reaction pressure, but pressure may be increased if necessary. A reaction time of about 5 minutes to 5 hours is sufficient. The produced cysteine is separated and precipitated as a metal salt from the polar non-phroton solvent, so it can be easily taken out from the reaction system. The separated metal salt or ammonium salt of cysteine is hydrolyzed with an acid in an aqueous solution, stabilized as a hydrochloride or sulfate, and the accompanying hydrosulfide is decomposed. Cysteine can be easily isolated from an aqueous solution containing coexisting alkali metal ions and the like produced by the decomposition of hydrosulfide, for example, by electrodialysis. Alternatively, it can be separated from the solution as a crystalline tosylate by forming a salt with para-toluenesulfonic acid;
Next, it can be appropriately isolated by a known method such as dissolving this in alcohol and neutralizing it with triethylamine or the like to precipitate cysteine crystals. Hereinafter, typical examples of the method of the present invention will be shown and explained in more detail, but these are merely illustrative examples to facilitate understanding of the present invention, and the present invention is not limited to these. Of course, it goes without saying that there are no limitations to these. Example 1 A solution of 3.2 g (40 mmol) of sodium hydrosulfide (NaSH・xH 2 O, NaSH content 70 wt%) and 0.4 g (2 mmol) of magnesium chloride (MgCl 2・6H 2 O) dissolved in 50 g of dimethylformamide was 1.25 g of free β-chloroalanine under stirring while keeping at ℃
(10 mmol) of powder is slowly added. After addition
Incubate at 10°C for 1 hour. After the reaction is completed, the reaction solution is filtered to remove the precipitate, which is dissolved in water and analyzed by liquid chlorotography. β-chloroalanine reaction rate: 91.8% Cysteine yield: 85% Comparative example The reaction was carried out in the same manner as in the example except that magnesium chloride was not added, and analysis revealed that the β-chloroalanine reaction rate was 77% and the cysteine yield was 44%. It was hot. Examples 2 to 14 Various halides were added and reacted in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【表】 実施例 15〜19 水硫化物、触媒、溶媒の種類をかえて、実施例
1と同様にβ−クロロアラニンと反応させた。第
2表に反応条件と得られた成積を示す。
[Table] Examples 15 to 19 Reaction with β-chloroalanine was carried out in the same manner as in Example 1, except that the types of hydrosulfide, catalyst, and solvent were changed. Table 2 shows the reaction conditions and the products obtained.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 β−クロロアラニンを極性非プロトン溶媒中
でアルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニ
ウムのハロゲン化物の存在下に、アルカリ金属若
しくはアルカリ土類金属の水硫化物又は水硫化ア
ンモニウムと反応させることを特徴とするシステ
インの製造方法。
1. A method characterized by reacting β-chloroalanine with an alkali metal or alkaline earth metal hydrosulfide or ammonium hydrosulfide in the presence of an alkali metal, alkaline earth metal or ammonium halide in a polar aprotic solvent. A method for producing cysteine.
JP4061383A 1983-03-14 1983-03-14 Preparation of cysteine Granted JPS59167563A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4061383A JPS59167563A (en) 1983-03-14 1983-03-14 Preparation of cysteine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4061383A JPS59167563A (en) 1983-03-14 1983-03-14 Preparation of cysteine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59167563A JPS59167563A (en) 1984-09-21
JPS6217997B2 true JPS6217997B2 (en) 1987-04-21

Family

ID=12585375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4061383A Granted JPS59167563A (en) 1983-03-14 1983-03-14 Preparation of cysteine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59167563A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59167563A (en) 1984-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3210970A1 (en) Process for producing taurine from alkali taurinates
JPH0242054A (en) Production of trifuluoromethane sulfonic acid
JP4880332B2 (en) Method for producing crystalline L-carnosine zinc complex
JP2002047258A (en) Method for manufacturing n-isopropylglycine
JPS6217997B2 (en)
JPS6217996B2 (en)
JPS6034954B2 (en) Method for producing 3,4-methylenedioxymandelic acid
JPS6316375B2 (en)
JPS6261949A (en) Production of 3,5-ditertiarybutylsalicylic acid
US1983041A (en) Production of carbamates of the alkali-forming metals
US2938032A (en) pasotted jx
EP0151835B1 (en) Process for producing pentachloronitrobenzene from hexachlorobenzene
JPH03157358A (en) Production of o-methylisourea salt
JPS60258158A (en) Preparation of cysteine derivative
JPS60258161A (en) Preparation of cysteine derivative
JP2717842B2 (en) Aminocarbonyl-substituted pyridinesulfinic acid or a salt thereof
US3072659A (en) Aluminum salts of nicotinic acid and process therefor
JPS59204158A (en) Production of p-aminobenzoylglutamic acid
JPS6155914B2 (en)
JPS59193867A (en) Preparation of s-carboxymethyl cysteine
JPS6318941B2 (en)
JPH0148265B2 (en)
JPH02104552A (en) Production of potassium monochloroacetate
HU207089B (en) Process for producing basic zinc-2-ethylhexanoate or mixtures comprising basic zinc-2-ethylhexanoate from inorganic zinc salts or waste zinc compounds
JPS6124385B2 (en)