JPS6257615B2

JPS6257615B2 -

Info

Publication number: JPS6257615B2
Application number: JP4663579A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Mita; Teruhiro Yamaguchi; Toshio Kato; Chojiro Higuchi; Naomichi Murakami
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-04-18
Publication date: 1987-12-02
Also published as: JPS55139344A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、α−ハロゲノ−β−アラニンまたは
その鉱酸塩の新規製造法に関するものである。さ
らに詳しくは、α−ハロゲノアクリロニトリルに
アンモニアを付加させてα−ハロゲノ−β−アミ
ノプロピオニトリルを生成させたのち、このもの
を単離することなく引きつづき鉱酸中で加水分解
してα−ハロゲノ−β−アラニンまたはその鉱酸
塩を製造する方法である。

α−ハロゲノ−β−アラニンまたはその鉱酸塩
はセリン等のα−アミノ酸または医薬品等の中間
体として有用な化合物である。

α−ハロゲノ−β−アラニンまたはその鉱酸塩
の製造法は、従来、α−クロロ−β−アラニン塩
酸塩について、例えば、アンモニアをα−クロロ
アクリロニトリルに付加させたのち塩化ベンゾイ
ルで処理してα−クロロ−β−ベンゾイルアミノ
プロピオニトリルを生成させて単離し、これを塩
酸中で加水分解して約70％の収率でα−クロロ−
β−アラニン塩酸塩を得る方法（特公昭39−
30152号公報）、またα−クロロアクリロニトリル
とフタルイミドの反応によつて得られるα−クロ
ロ−β−〔２−カルボメトキシベンゾイルイルア
ミノ〕プロピオニトリルを同じく塩酸中で加水分
解して、α−クロロ−β−アラニン塩酸塩を製造
する方法（K.D.Gundermann、Chem.Ber.、91
巻、160頁（1958））が公知である。しかしなが
ら、これらの公知方法はいずれもアミノ基をアシ
ル基で保護して加水分解反応を行なうので、その
加水分解時に副生する安息香酸またはフタル酸と
目的物であるα−クロロ−β−アラニン塩酸塩と
を分離することが必要であり、工業的には必ずし
も満足し得る製法ではない。

本発明者らは、α−ハロゲノ−β−アラニンま
たはその鉱酸塩の工業的に価値のある製造法を鋭
意検討した結果、α−ハロゲノアクリロニトリル
とアンモニアとを水中で反応させてα−ハロゲノ
−β−アミノプロピオニトリルを生成させ、この
ものを単離することなく、引きつづき鉱酸中で加
水分解することにより、容易に且つ高収率でα−
ハロゲン−β−アラニンまたはその鉱酸塩が得ら
れることを見い出し本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明の方法は、まず、α−ハロゲ
ノアクリロニトリルにアンモニアを付加反応させ
てα−ハロゲノ−β−アミノプロピオニトリルを
生成させる。ついで、この生成物を反応系から単
離することなく、引つづき前記の付加反応終了
後、必要に応じて過剰のアンモニアを除去した反
応混合物を鉱酸中で加水分解処理してα−ハロゲ
ノ−β−アラニンまたはその鉱酸塩を製造するも
のである。

このような本発明の方法によるα−クロロ−β
−アラニンまたはその鉱酸塩の製造法は、従来、
全く知られていない新規製造法であつて、前記公
知製造法に比較して、工程が著しく短縮でき、且
つ副生物との分離の必要がない等の利点を有し、
工業的に極めて有利な製造法である。

本発明の方法では、まずα−ハロゲノアクリロ
ニトリルにアンモニアを付加反応させる。

使用される原料のα−ハロゲノアクリロニトリ
ルとしては、α−クロロアクリロニトリルまたは
α−ブロムアクリロニトリルが挙げられ、特に、
工業的にはα−クロロアクリロニトリルが好まし
い。

また、使用されるアンモニアとしては、アンモ
ニア水を使用する。使用するアンモニア水は、ア
ンモニア濃度５〜30重量％のものが好適である。
アンモニアの使用量はα−ハロゲノアクリロニト
リルに対し１モル以上、好ましくは1.2モル比以
上である。

反応温度および時間は−40〜20℃、２〜10時
間、好ましくは−20〜10℃、３〜６時間である。
反応はアンモニア水中にα−ハロゲノアクリロニ
トリルを徐々に滴下する方法が好適であり、この
際窒素雰囲気または窒素気流下に反応を行なうこ
とによつてα−ハロゲノアクリロニトリルの重合
等の副反応を抑制できる。

アンモニアをα−ハロゲノアクリロニトリルに
付加させる反応の終点は、例えば、ガスクロマト
グラフイー、高速液体クロマトグラフイーまたは
薄層クロマトグラフイーで速やかに且、簡単に定
めることができる。

ついで、本発明の方法は、上記のようにα−ハ
ロゲノアクリロニトリルとアンモニアとの付加反
応によつて生成するα−ハロゲノ−β−アミノプ
ロピオニトリルを、反応系から単離することな
く、引きつづき反応混合物中に鉱酸を加えるか、
または反応混合物を鉱酸中に加えることによつて
反応系を鉱酸酸性とし、これを加熱し加水分解す
る。

α−ハロゲノ−β−アミノプロピオニトリルの
加水分解に使用する鉱酸としては塩酸、硫酸、硝
酸または燐酸等が挙げられるが、工業的には塩酸
または硫酸が好適である。加水分解時の反応系の
鉱酸濃度は、３〜80重量％の範囲で適当に選ぶこ
とができるが、好ましくは塩酸の場合には、８〜
30重量％、また硫酸の場合には、15〜60重量％で
ある。したがつて、α−ハロゲノアクリロニトリ
ルとアンモニアとの付加反応後、鉱酸を加えて鉱
酸酸性とする際反応系に残存する水および過剰の
アンモニア分を考慮して、反応系の鉱酸濃度が上
記濃度範囲になるようにする。反応系に残存する
過剰のアンモニアは窒素ガスまたは空気を吹き込
む等の操作であらかじめ除去しておいてもよく、
このような処理を行なうと鉱酸濃度の調整が容易
である。

また、使用する鉱酸の量は、鉱酸濃度によつて
異なるが、通常は生成したα−ハロゲノ−β−ア
ミノプロピオニトリル１重量部に対して２重量部
以上、好ましくは３重量部以上になるようにする
のが反応操作上有利である。

α−ハロゲノアクリロニトリルとアンモニアと
の付加反応によつてα−ハロゲノ−β−アミノプ
ロピオニトリルを生成させた後の反応混合物は、
鉱酸中に反応混合物を加えるかまたは反応混合物
中に鉱酸を加えるか、いずれかの方法で反応混合
物の鉱酸酸性液とし、これをかきまぜながら昇温
し、50〜150℃で0.5〜10時間、好ましくは80〜
120℃で、１〜６時間保持して加水分解を行な
う。

なおこの加水分解の際にメタノール、エタノー
ル、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、シオ
キサン等の水と混和する有機溶剤を併用すること
は何ら差支えない。

加水分解反応の終点は薄層クロマトグラフイー
または高速液体クロマトグラフイー等の手段を用
いて速やかに、且つ容易に知ることができる。

本発明の方法によつて得られる目的物は加水分
解後の処理方法によつてα−ハロゲノ−β−アラ
ニン鉱酸塩または遊離α−ハロゲノ−β−アラニ
ンのいずれの形でも取り出すことができる。例え
ば、α−クロロアクリロニトリルとアンモニア水
とを反応させてα−クロロ−β−アミノプロピオ
ニトリルを生成せしめ、引きつづき塩酸中で加水
分解したのち、反応液を減圧下に濃縮乾固する。
ついで残留物を低級アルコールで抽出し、抽出液
にエーテルを添加すればα−クロロ−β−アラニ
ン塩酸塩が得られる。また、硫酸中で加水分解を
行なつたのち、水酸化カルシウムまたは水酸化バ
リウムで中和し、生成した硫酸カルシウムまたは
硫酸バリウムを別除去した水溶液を減圧下に濃
縮乾固するか、あるいは濃縮後メタノール、エタ
ノール、ｎ−プロパノールまたはイソプロパノー
ル等の低級アルコールを添加すれば、遊離α−ク
ロロ−β−アラニンが得られる。

以下、本発明を実施例によつて説明する。

実施例１ 28重量％アンモニア水182ｇを０℃に保ち、窒
素気流下、激しく撹拌しながらα−クロロアクリ
ロニトリル87.5ｇをおよそ３時間要して滴下す
る。その後さらに４時間同温度でかきまぜたの
ち、この反応混合物に窒素を吹き込んで未反応ア
ンモニアを除去する。ついで反応液に10℃以下で
濃塩酸791ｇと水241ｇより成る塩酸水溶液を滴下
装入し、１時間加熱還流する。その後、反応液に
活性炭を加えて別して得られた液を減圧下に
濃縮乾固する。残留物は熱イソプロパノール800
mlで抽出する。抽出液を減圧下に液量が３分の１
程度になるまで濃縮しエーテルを添加する。析出
した白色結晶を別しエーテルで洗浄後40℃で乾
乾して131.2ｇ（収率82％対α−クロロアクリロ
ニトリル）のα−クロロ−β−アラニン塩酸塩を
得る。融点133〜135℃。

元素分析値 C₃H₆ClNO₂HClとして計算値Ｃ：22.52％、Ｈ：4.41％、Ｎ：8.75
％、 Cl：44.31％実測値Ｃ：22.39％、Ｈ：4.48％、Ｎ：8.60
％、 Cl：44.08％実施例２実施例１においてα−クロロアクリロニトリル
のかわりにα−ブロムアクリロニトリル132ｇを
用い、その他は同様に反応させることによつて
112.5ｇ（収率55％対α−ブロムアクリロニトリ
ル）のα−ブロム−β−アラニン塩酸塩を得る。

実施例３ 28重量％アンモニア水121ｇを０℃に保ち窒素
気流下に激しく撹拌しながらα−クロロアクリロ
ニトリル87.5ｇをおよそ３時間要して滴下する。
その後さらに同温度で５時間反応させたのち、窒
素を吹き込んで過剰のアンモニアを除去する。そ
の後反応液に60重量％硫酸900ｇを10℃以下で
徐々に加え、100〜105℃で５時間加水分解する。
加水分解後活性炭処理した液に20℃以下で水酸
化カルシウムを少しづつ添加してPH＝6.5まで中
和する。生成した硫酸カルシウムの沈澱を別、
水洗し、洗液は合して減圧下に液量がおよそ
250mlになるまで濃縮する。ついでこの濃縮液に
エタノールを添加しα−クロロ−β−アラニンを
析出させる。別しエタノール洗浄後、減圧乾燥
することによつて白色の遊離α−クロロ−β−ア
ラニン92.7ｇ（収率75％対α−クロロアクリロニ
トリル）を得る。

融点 166〜167℃（分解）元素分析値 C₃H₆ClNO₂として計算値Ｃ：29.16％、Ｈ：4.90％、Ｎ：11.34
％、 Cl：28.70％実測値Ｃ：28.82％、Ｈ：5.08％、Ｎ：11.02
％、 Cl：28.42％実施例４ 28重量％アンモニア水121ｇを０℃に保ち窒素
気流下に激しく厳しく撹拌しながらα−クロロア
クリロニトリル87.5ｇをおよそ２時間要して滴下
する。その後さらに同温度で５時間反応させたの
ち、反応液に60重量％硫酸900ｇを10℃以下で
徐々に加え、100〜105で５時間加水分解する。反
応後活性炭処理した液に20〜30℃で水酸化カル
シウム220ｇを徐々に添加して部分中和する。生
成した硫酸カルシウムの沈澱を別、水洗後、
洗液を合して減圧下に濃縮乾固する。残留物に熱
イソプロパノール1000mlを加え抽出し、抽出液は
液量が1/3程度になるまで濃縮し、エーテルを添
加すると白色の結晶が析出する。別しイソプロ
パノールとエーテルの混合溶媒で洗浄後乾燥し、
α−クロロ−β−アラニン硫酸塩132.8ｇ（収率
77％対α−クロロアクリロニトリル）を得る。融
点140〜141℃。

元素分析値 C₃H₆ClNO₂・1/2H₂SO₄として計算値Ｃ：20.88％、Ｈ：4.09％、Ｎ：8.11
％、 Cl：20.57％、Ｓ：9.29％実測値Ｃ：20.47％、Ｈ：4.17％、Ｎ：8.05
％、 Cl：20.29％、Ｓ：9.38％

Claims

【特許請求の範囲】

１ α−ハロゲノアクリロニトリルとアンモニア
とを水中で反応させてα−ハロゲノ−β−アミノ
プロピオニトリルを生成させ、該生成物を反応系
から単離することなく、引つづき鉱酸中で加水分
解することを特徴とするα−ハロゲノ−β−アラ
ニンまたはその鉱酸塩の製造方法。