KR20090016982A

KR20090016982A - Ｄ,ｌ-시스틴 화합물의 제조방법

Info

Publication number: KR20090016982A
Application number: KR1020070081364A
Authority: KR
Inventors: 전근; 신승림; 신종일; 박수열
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-18
Also published as: KR100888687B1

Abstract

본 발명은 D,L-시스틴 화합물의 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 가격이 저렴한 범용화합물인 아크릴로니트릴과 티오우레아를 출발물질로 사용하여 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산 화합물을 합성하고, 황화수소화 반응 및 가수분해를 수행한 후, 산화반응으로 D,L-시스틴 화합물을 고순도, 고수율 및 경제적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

아크릴로니트릴, 디클로로프로피오니트릴, 티오우레아, 카르복시산, 황화수소화, 시스틴, 고수율

Description

Ｄ,Ｌ-시스틴 화합물의 제조방법{Method of Ｄ,Ｌ-cystine compound}

L-시스틴은 황 함유 아미노산 중의 하나로서 의약품 첨가제, 파마약, 화장품소재, 식품영양 강화제 등으로 널리 이용되며, 사람의 머리카락을 원료로 하여 가수분해공정을 통하여 분리 생산 된다. 그러나 광우병 파동 이후 동물 및 사람으로부터 기인한 원료의 사용 기피, 원료 확보의 어려움, 인모(人毛) 사용에 대한 혐오적 인식, 7 ∼ 8 %의 매우 낮은 수율, 폐기물 처리의 어려움 등의 이유로 환경친화적인 L-시스틴의 화학적·생물학적 합성법에 대한 사회적 요구가 크게 증가하여 왔다. L-시스틴은 2000년 유럽연합(EU) 집행위원회에서 식품에 인모로부터 생산되는 시스틴을 사용하지 말도록 권고하고 있다. L-시스틴의 메이저 제조사인 Ajinomodo 社의 발효 합성 시스테인에 대한 개발로 국내에서도 생물학적 합성법을 이용한 시스테인의 산업적 생산기술 개발이 절실히 요구되고 있다.

일반적으로 D,L-시스틴의 유기합성 방법은 중간체인 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산(D,L-2-Aminothiazoline-4-carboxylic acid)을 합성한 후, 이들 유기화합물을 생물전환 반응에 의하여 L-시스테인을 얻은 다음, 이를 다시 L-시스틴으로 전환하는 방법을 사용하고 있다.

L-시스틴의 생물학적 합성은 생물공정기술로 연구된 바 있으나, 생물전환반응에 사용되는 효소의 활성 저하, 생성된 L-시스틴의 미생물에 의한 자가분해, 그리고 반응기질의 난용성에 기인한 저농도 반응 등의 한계를 극복하지 못하여 실용화되지 못하였으며, 현재 머리카락의 산 가수분해 방법을 통하여 생산되고 있다. 따라서. 유기 화학적으로 L-시스틴을 저렴하게 대량 생산하는 화학합성기술의 개발, 이를 이용한 고효율 고농도 생물반응공정 핵심기술의 구축이 절실히 요구된다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있는 L-시스틴 화합물을 고효율 및 고농도로 제조하는 방법을 제공하고자 하였다.

본 발명은 1) 하기 화학식 2로 표시되는 아크릴로니트릴을 염소화 부가반응하여 하기 화학식 3으로 표시되는 디클로로프로피오니트릴을 제조하는 단계 ;

2) 하기 화학식 3으로 표시되는 디클로로프로피오니트릴과 하기 화학식 4로 표시되는 티오우레아를 반응시켜 하기 화학식 5로 표시되는 티아진 유도체를 제조하는 단계 ;

3) 하기 화학식 5로 표시되는 티아진 유도체에 염기를 첨가하여 하기 화학식 6으로 표시되는 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산을 제조하는 단계 ;

4) 하기 화학식 6으로 표시된 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산과 하기 화학식 7로 표시된 소듐 바이설파이드를 황화수소화 반응하여 하기 화학식 8로 표시되는 메르캅토티아졸린 카르복시산을 제조하는 단계 ;

5) 하기 화학식 8로 표시되는 메르캅토티아졸린 카르복시산을 가수분해하여 하기 화학식 9로 표시되는 시스테인 화합물을 제조하는 단계 ; 및

6) 하기 화학식 9로 표시되는 시스테인 화합물을 산화 반응하여 하기 화학식 1로 표시되는 시스틴 화합물을 제조하는 단계를 포함하여 이루어진 D,L-시스틴 화합물의 제조방법에 그 특징이 있다.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 아크릴로니트릴과 티오우레아를 사용하고, 이들의 염소화 부가반응 및 유기합성반응을 통하여 D,L-시스틴 화합물을 종래에 비해 가격이 저렴한 범용화합물을 사용하여 고수율 및 고순도로 합성이 가능하여 의약품 첨가제, 파마약, 화장품소재, 식품영양 강화제 등의 그 응용이 기대된다.

본 발명은 가격이 비교적 저렴한 범용화합물인 아크릴로니트릴과 티오우레아를 사용하고, D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산 화합물을 중요 중간체로 합성한 후에, 황화수소화 반응, 가수분해 반응 및 산화반응을 순차적으로 수행하여 고순도, 고수율의 하기 화학식 1로 표시되는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법에 관한 것 이다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 1 단계는, 상기 화학식 2로 표시되는 아크릴로니트릴을 염소화 부가반응을 수행하여 상기 화학식 3으로 표시되는 디클로로프로피오니트릴을 제조한다. 이때, 상기 부가반응은 염소화제로서 당 분야에서 공지된 통상의 것을 사용할 수 있는 바, 예를 들면 염소가스(Cl₂), N-클로로숙신이미드(NCS) 등이 사용될 수 있다. 그 중에서도 염소가스를 사용하는 것이 수율 증가 등의 면에서 바람직하나, 상기 염소가스는 반응조건에 따라 상당히 민감하게 반응하게 되는 바, 염소가스의 급격한 주입으로 인하여 반응물의 발열반응이 격렬하게 일어날 수도 있으니 가능한 한 주입속도를 조절하면서 주입하여 부가반응을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 염소화 부가반응은 완만하게 수행되어야 하는 바, 아크릴로니트릴이 함유된 반응액의 온도는 -6 ∼ -2 ℃, 바람직하기로는 -4 ℃를 유지하는 것이 바람직하다. 이후에 염소가스를 1 ∼ 3 mL/분의 속도로 주입시키면서 반응용액의 무게가 염소 당량비의 무게만큼 증가하였을 때 반응을 중지시키고 반응용액을 0 ∼ 4 ℃ 범위의 저온으로 유지하면서 밤샘교반을 수행한다. 이때, 반응조건이 격렬해지면 디클로로프로피온니트릴이 반응 중에 쉽게 탈염화수소화 되어 2-클로로아크릴로니트릴이 형성되므로 상기 조건을 유지하는 것이 좋다.

상기 염소화 부가반응 시 염소가스는 과량으로 사용되는 것이 통상적으로 일반적이나, 바람직하기로는 아크릴로니트릴 1 당량에 대하여 염소가스를 1.2 ∼ 1.5 당량비로 주입하는 바, 상기 염소가스의 주입량이 1.2 당량비 미만이면 그 양이 너무 미미하여 염소화 부가반응이 형성되지 못하며, 주입량이 1.5 당량비를 초과하는 경우에는 염소가 더 부가되어 2,2,3-트리클로로프로피온니트릴의 부반응물을 형성하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 염소화 부가반응 시 반응용매는 사용하지 않거나, 당 분야에서 일반적으로 염소화 부가반응에 사용되는 용매를 사용할 수 있는 바, 유기용매로는 구체적으로 메틸포름알데히드, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디메틸설폭사이드 등을 아크릴로니트릴에 대하여 20 ∼ 30 중량%로 사용할 수 있다. 또한, 부반응을 억제하기 위하여 촉매를 사용할 수 있는 바, 이러한 촉매로는 하이드로퀴논, 비스페놀 및 트리페닐 포스파이트 등을 사용할 수 있다. 상기 반응으로 형성된 반응액은 수 차례 물에 의한 세척과정을 수행하여 염소의 잔량을 제거함으로서 다음 반응에 염소가 참여하지 않도록 한다.

다음 2 단계는 상기 염소화 부가반응으로 얻어진 상기 화학식 3으로 표시되는 디클로로피로피오니트릴과 상기 화학시기 4로 표시되는 티오우레아를 반응시켜 상기 화학식 5로 표시되는 티아진 유도체를 제조한다. 이때, 반응은 정량적으로 수행된다. 반응용매로는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 용매, 구체적으로, 초산 및 무수초산, 물, 염산, 다이옥신 등이 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 물과 초산을 10 : 1000 부피비, 바람직하기로는 50 ∼ 150 부피비로 사용한다. 또한 상기 혼합용매에 산성화을 위하여 염산가스를 초산에 대하여 10 ∼ 180 부피비 혼합 사용한다. 상기 반응용매는 반응물에 대하여 300 ∼ 1000 중량비, 바람직하기로는 500 ∼ 800 중량비 범위로 사용하는 바 사용량이 300 중량비 미만이면 염소가스 및 티오우레아의 용해를 적게 하고, 1000 중량비를 초과하는 경우에는 석출된 티아진 유도체의 충분한 회수 및 수율이 낮은 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다. 이러한 반응용매는 회수하여 재사용함으로서 생산원가 및 수율을 개선하는 효과를 얻는다. 상기 반응은 초기에는 40 ∼ 60 ℃에서 일차 티오우레아를 용해시킨 후, 반응액을 승온하여 80 ∼ 90 ℃에서 3 ∼ 4 시간 동안 가열 교반하여 수행된다.

다음 3 단계는, 상기 화학식 5로 표시되는 티아진 유도체에 염기를 첨가하여 상기 화학식 6으로 표시되는 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산을 제조한다. 이때, 상기 티아진 유도체는 물에 용해시킨 후 30 ∼ 40 ℃ 온도에서 용해시킨 후 60 ∼ 80 ℃로 승온하여 1 ∼ 2시간동안 가열 교반한 후에 염기를 소량씩 첨가한다. 상기 염기는 당 분야에서 사용되는 통상의 것으로 유기 또는 무기 염기를 사용할 수 있는 바, 보다 바람직하기로는 무기염기로서 알칼리금속화합물을 사용하는 것이고, 보다 구체적으로 소듐 바이카보네이트, 소듐 카보나이트, 가성소다 등이 사용될 수 있다. 이러한 염기는 티아진 유도체에 대하여 1.8 ∼ 2 당량비로 사용되는 바, 상기 사용량이 1.8 당량비 미만이면 반응이 진행하지 않고 2 당량비를 초과하는 경우에는 생성물인 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산이 분해되는 문제가 있으므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.

다음 4 단계는 상기 화학식 6으로 표시되는 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산과 상기 화학식 7로 표시되는 소듐 바이설파이드를 황화수소화 반응하여 상기 화학식 8로 표시되는 메르캅토티아졸린 카르복시산을 제조한다. 상기 화학식 6으로 표시되는 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산의 아민기를 상기 화학식 7로 표시되는 소듐 바이설파이드로부터 발생한 황화수소를 사용하여 메르캅토기로 치환 반응하는 단계이다. 상기 치환반응 시 반응용매로는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 용매, 구체적으로, 초산, 물, 염산, 황산, 질산 등이 사용한다. 또한 상기 혼합용매에 황화수소 가스를 자체적으로 발생시키기 위하여 소듐 바이설파이드에 대하여 초산을 40 : 10 부피비로 혼합 사용한다. 상기 반응용매는 반응물에 대하여 50 ∼ 100 중량비로 사용하는 바 사용량이 50 중량비 미만이면 반응물이 용해되지 않으며, 100 중량비를 초과하는 경우에는 발생하는 황화수소가 물에 용해되어 반응의 진행이 느린 문제점이 발생한다. 상기 반응은 온도를 60 ∼ 70 ℃로 승온하여 4 ∼ 6 시간동안 가열 교반하는 바, 온도가 60 ℃ 미만 시 반응이 진행하지 않고, 80 ℃ 초과 시 부반응이 생성되며, 상기 시간이 3 시간 미만 시 반응이 진행하지 않고, 6 시간 초과 시 생성물의 분해가 일어나는 문제점이 발생한다.

반응용액은 가능한 한 황화수소 가스를 발생시켜 반응의 진행을 빠르게 하는 이유로 항상 알칼리 상태(pH 11)를 유지하며 반응액을 상온으로 냉각하여 생성한 암모니아 가스를 방출시키는 전 공정을 2 ∼ 3회 반복하여 상기 화학식 8로 표시되는 메르캅토티아졸린 카르복시산을 제조한다.

다음 5 단계는 상기 화학식 8로 표시되는 메르캅토티아졸린 카르복시산을 가수분해하여 상기 화학식 9로 표시되는 시스테인 화합물을 제조한다. 상기 메르캅토티아디아졸 카르복시산 1 당량에 대하여 염산을 10 ∼ 15 당량비로 사용되는 바, 상기 당량이 10 당량미만 시 반응이 완전하게 진행되지 않고, 15 당량 초과 시 생성물이 분해되어 수율이 낮은 문제점이 발생한다. 시스테인 화합물 합성 시 먼저, 온도를 150 ∼ 170 ℃로 승온 하여 1 ∼ 3 시간동안 반응시키는데 상기 온도가 150 ℃ 미만 시 반응의 진행이 느리고, 170 ℃ 초과 시 반응의 진행은 빠르며. 상기 시간이 1 시간 미만 시 생성된 이산화 탄소와 황화수소로 인하여 서서히 압력이 발생하여 하고 3 시간 초과 시 압력이 급격하게 증가하는 문제점이 발생한다. 상기 반응 후 반응액을 상온(20 ∼ 30 ℃)으로 냉각시킨 후 이산화탄소와 황산수소가스를 방출시키며, 상기 시스테인 화합물 제조 단계를 2 회 반복한다. 그리하여 전체적으로 5 ∼ 7 시간 동안 반응한 반응물을 감압건조 하에서 건조시켜 시스테인 화합물을 제조한다. 상기 시간이 5 시간 미만 시 반응이 진행되지 않고, 7 시간 초과 시 고온으로 인하여 생성물인 시스테인이 분해되는 문제점이 발생한다.

다음 6 단계는, 상기 화학식 9로 표시되는 시스테인 화합물을 산화 반응하여 상기 화학식 1로 표시되는 D,L-시스틴 화합물을 제조하는데, 상기 시스테인 화합물 1 당량에 대하여 산화제로 황산 제1철 0.1 ∼ 0.2 당량비로 48 ∼ 60 시간동안 교반하여 제조한다. 상기 당량비가 0.1 미만이면 반응이 진행되지 않고, 0.2를 초과하는 경우에는 남아있는 황산 제1철로 인하여 정제과정이 어려우며 순도가 낮은 문제점이 발생하며, 상기 시간이 48 시간 미만 시 서서히 산화되어 시스테인이 남아있고, 60 시간 초과 시 황산 제1철로 인하여 시스틴이 변색되어 순도 향상에 문제점이 발생한다.

상기 전체 수율이 70 ∼ 80%, 순도 98 ∼ 99 %인 시스틴 화합물을 얻었다. 상기 화합물은 NMR, IR 등을 통하여 그 구조를 확인할 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 D,L-시스틴 화합물은 의약품 첨가제, 파마약, 화장품소재, 식품영양 강화제 등으로 다양하게 응용이 가능하다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다

실시예 : D,L-시스틴 화합물(D,L-Cystine compound) 화합물의 합성

실시예 1 : 2,3-디클로로 프로피온니트릴의 합성

3구 반응기 안에 하이드로퀴논(Hydroquinone) 288 mg(2.6 × 10^-3mole), 아크릴로니트릴(Acrylonitrile) 95.5 g(1.8 mole), N,N-디메틸포름아마이드(N,N-Dimethylformamide) 19.7 g(0.27 mole)을 넣은 후, 반응액을 -4 ℃로 냉각시켰다. 이후에 염소가스를 1 mL/sec의 속도로 주입시키면서 반응용액의 무게가 염소의 당량비의 무게만큼 증가하였을 때 반응을 중지시킨 후, 반응용액을 저온으로 유지하면서 교반하였다. 이때, 반응용액의 온도가 0 ℃ 이상이 되면 부 반응 물질이 생성되므로 주의가 요구된다. 상기 교반을 수행한 반응생성물을 5 중량% 소듐 티오설페이트 용액으로 염소의 잔량을 씻어내고, 다시 물 200 mL로 세 차례 나누어서 세척하였다. 이후에 물층과 분리한 반응물을 소듐 설페이트로 수분을 제거한 후, 여과하여 189 g(수율 85%)의 2,3-디클로로 프로피온니트릴을 합성하였다. 상기 생성물인 2,3-디클로로 프로피온니트릴의 구조 확인은 질량분석으로 확인할 수 있었다.

질량분석 (FAB): 이론치 C₃H₃Cl₂N, M = 123, 실험치 M = 123.

실시예 2 : 2-이미노-4-옥소-5-클로로-1,3-티아진·염산염의 합성

2 L 3구 반응기에, 초산 1080 mL(d=1.049, 18.87 mole)와 물 10.8 mL의 혼합물을 주입하고, 염산가스 62.4 g(1.71 mole)을 서서히 주입하여 용해시켰다. 이후에 반응액에 티오우레아(Thiourea) 45.6 g(0.6 mole)을 넣어 용해시킨 후, 2.3-디클로로프로피오니트릴(2.3-Dichloropropionitrile) 74.4 g(0.6 mole)을 서서히 적가하면서 80 ℃까지 온도를 승온하여 4 시간 더 반응을 수행하였다. 상기 생성된 백색고체를 여과하여 건조 후, 회수한 초산혼합물은 반응용매로 7 차례 재 사용하여 139 g(수율: 92%)의 2-이미노-4-옥소-5-클로로-1,3-티아진·염산염을 얻었다.

상기에서 얻어진 2-이미노-4-옥소-5-클로로-1,3-티아진·염산염의 구조 확인은 원소분석으로 확인할 수 있었다.

원소분석: 이론치 C₄H₅ClN₂OS, C 29.19, H 3.06, N 17.02: 실험치, C 29.18, H 3.04, N 16.96.

실시예 3 : D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산 화합물의 합성

500 mL 3구 반응용기에 상기 실시예 2에서 제조된 2-이미노-4-옥소-5-클로로-1,3-티아진·염산염와 200 mL의 물을 넣어 반응용액의 온도를 35 ∼ 40 ℃로 올려 용해시키고, 20 분간 가열 교반한 후, 소듐 바이카보네이트(Sodium bicarbonate) 28.8 g(0.34 mole)을 소량씩 첨가하였다. 반응용액의 온도를 65 ∼ 70 ℃로 승온하여 1 시간 가열 교반한 후, 상온으로 냉각하여 백색고체를 석출시켰다. 석촉시텨 얻어진 백색고체를 60 mL 아세톤으로 세척 후 24 g(수율 : 75 %)의 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산 화합물을 얻었다.

상기 얻어진 D,L-2-아미노티아졸린-4-카르복시산 화합물의 구조 확인은 NMR 데이터, 원소분석으로 확인할 수 있었다.

원소분석: 이론치 C₄H₆N₂O₂S, C 32.87, H 4.14, N 19.17: 실험치, C 32.43, H 4.20, N 18.76. NMR(300 MHz, DMSO-d): δ2.5(singlet), 4.45(triplet, 3H, J=6.76 Hz).

실시예 4: 2-메르캅토티아졸린 4-카르복실산의 합성

250 mL 3구 반응기안에 2-아미노티아졸린-4-카르복실산 수화물 40 g(0.2 mole), 70 % 소듐 바이설파이드 80.08 g(1 mole), 물 90 mL의 순서로 넣었다. 반응기안에 초산 6.57 mL(d. 1.049, 0.11 mole)을 가능한 한 발생하는 황화수소가스가 밖으로 새어 나오지 않게 하면서 주사기로 주입한 후, 반응액의 온도를 60 ℃로 승온하여 4 시간 가열 교반하였다. 이때, 반응용액은 항상 알칼리(pH 11)상태를 유지하였다. 4 시간 반응 후, 반응액을 상온으로 냉각하여 생성한 암모니아가스를 방출시켰다. 반응기안에 초산 6.57 mL(d. 1.049, 0.11 mole)을 넣은 후, 상기실험과 같은 방법을 2 번 더 반복하였다. 반응액에 진한염산을 서서히 적가하여 반응액을 pH 1로 산성화하여 석출된 고체를 여과 후, 감압 건조하여 28.6 g(순도 76.6 %, 수율 87.7 %)의 백색 고형분을 얻었다. 상기 얻어진 2-메르캅토티아졸린-4-카르복시산 화합물의 구조 확인은 원소분석으로 확인할 수 있었다. 원소분석: 이론치 C₄H₅NO₂S₂, C 29.43, H 3.09, N 8.58: 실험치, C 29.56, H 3.09, N 8.85.

실시예 5: D.L-시스테인의 합성

700 mL 오토크레이브안에 2-메르캅토티아졸린-4-카르복시산 32.6 g(0.2 mole), 진한염산 201.4 mL(35 %, d. 1.18, 2.28 mole)의 순서로 넣은 후, 온도를 서서히 160 ℃로 승온하여 2 시간 반응시켰다. 반응액을 상온으로 냉각시킨 다음 생성한 이산화탄소와 황화수소가스를 방출하였다. 다시 반응기를 밀폐시킨 후, 온도를 160 ℃로 승온하여 상기 실험을 두 번 반복하였다. 전체적으로 6 시간 반응한 반응물을 감압건조 하에서 건조 시켜 D,L-시스테인 염화수소염을 얻었다.

실시예 6: D-L-시스틴의 합성

250 mL 3구 반응기에 전 실험에서 얻은 시스테인 염산염 용액(0.2 mole)을 소듐 아세테이트를 사용하여 pH 7 ∼ 8로 중화시킨 후, 황산 제 1 철(FeSO₄ 7H₂O) 5.4 g(0.02 mole)를 반응액에 넣어 48 시간 교반하였다. 반응액에 3 % 염산액 을 적가하여 pH 5로 ??추어 흰색 고체를 석출 시켰다. 석출된 고체를 여과한 후, 감압 건조하여 16.8 g(순도 99 %, 수율 70 %)을 얻었다. 상기 얻어진 D,L-시스틴 화합물의 구조 확인은 원소분석으로 확인할 수 있었다.

원소분석: 이론치 C₆H₁₂N₂O₄S₂, C 29.99, H 5.03, N 11.66: 실험치, C 29.98, H 4.70, N 11.95.

상기 실시예 1 내지 6의 방법에 의해 제조된 D,L-시스틴 중간체 및 시스틴 화합물의 구조 및 제조 수율을 정리하여 다음 표 1에 나타내었다. 또한 D,L-시스틴 중간체 및 시스틴 화합물의 열적 안정성을 확인하기 위해, 열중량분석을 이용하여 초기분해온도를 측정하였다.

구 분	구 조	수율 (%)	분자량	순도 (%)	분해온도 (℃)
실시예 1	ClCH₂CHClCN	85	124	98	71∼72/18mmHg
실시예 2		92	201	88	174∼175
실시예 3		75	200	98	210∼211
실시예 4		88	163	-	162∼164
실시예 5		80	121	-	176∼177
실시예 6		90	240	-	260∼261

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 최종적으로 실시예 6에서 제조된 D,L-시스틴 화합물은 수율이 90 %이고, 초기분해온도가 260 ∼ 261 ℃로 열적 특성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

비교예 1

독일특허 제954,417호, 일본특허 제1974-101371호, JOC Vol 26, 2324, 1961에서 제시된 실시예의 방법으로 수행하여 D,L-시스틴 화합물을 제조하였다.

Claims

1) 하기 화학식 2로 표시되는 아크릴로니트릴을 염소화 부가반응하여 하기 화학식 3으로 표시되는 디클로로프로피오니트릴을 제조하는 단계 ;

6) 하기 화학식 9로 표시되는 시스테인 화합물을 산화 반응하여 하기 화학식 1로 표시되는 시스틴 화합물을 제조하는 단계

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 1 단계의 염소화 부가반응은 염소가스를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 2 단계 반응용매는 물, 초산 또는 이들의 혼합물을 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 3 단계의 염기는 알칼리금속 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴화합물의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 4 단계의 황화수소화 반응은 물, 초산 또는 이들의 혼합물의 용매하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.

제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 반응용매는 물과 초산이 1 : 10 ∼ 1000 부피비를 이루는 초산용액을 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 5 단계 가수분해 반응은 염산 용매하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 6 단계의 산화 반응은 황산 제1철(FeSO₄·7H₂O)을 산화제로 사용하는 것을 특징으로 하는 D,L-시스틴 화합물의 제조방법.