PL179271B1

PL179271B1 - Method of obtaining 2-aminoalcanic acids

Info

Publication number: PL179271B1
Application number: PL95311827A
Authority: PL
Inventors: Miroslaw Soroka; Szymon Kosinski
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 2000-08-31
Also published as: PL311827A1

Abstract

Sposób wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych, zwłaszcza aminokwasów naturalnych, przedstawionych wzorem ogólnym 1 , w którym R oanacza atom wodoru, grupę alkilową, podstawioną " grup? alkalkwo, taką jak grupu berreylowo, indoldomemlową, imidazolilometylową, hydroksymetylową 1-hydroksyetylową, merkaptometylową, 2-metylotioetylową, 4-ammobutylową, karboksymetylową, 2-karboksyetylową, ktrbtmoilemeSrlową, 2-karbamoiloetylową lub R oznaczagrupa ai^ową, znamienny tym, że jedną część molową N-(tritrrlemetylo)-2-amtnealkaoon^SI^lu o wzorze ogólnym 2, w którym R ma podane wyżej znaczenia, natomiast Ar oznacza dowolną grupa aromatyczną, zwłaszcza fenyl, poddaje się reakcji hydrolizy z co najmniej jedną częściąmolową dowolnego, wodnego roztworu kwasu nieorganicznego, korzystnie kwasu solnego o stężeniu azeotrop^wym, przy czymreakcja prowadzi się w temperaturze 270-400 °K aż do przereagowama substratów, po czym wydziela się kwas 2-amioealkaoowr 2 Sposób wytwarzania kwasów 2-ammoalkaoowych, zwłaszcza aminokwasów naturalnych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R oznacza atom wodoru, grupę alkilową, podstawioną grupę alkilową, taką jak grupę benzylową, indolilometylewą, imidazolilometylową, hrdroksrmetrlewt, 1-hrdIOksyetrlowt, merkaptometylową, 2-metrlotleetylewą, 4-αmιnebutrlewą, karboksymetylową, 2-karbeksretylewą kαIbαmoilemetylową, 2-karbamoileetylową, lub R oznacza grupę arylową, znamienny tym, że poddaje się reakcji hydrolizy surowy produkt addycji co najmniej jednej części molowej cyjanowodoru do N(tIιarrlemetrlo)alkaoiminy o wzorze ogólnym3, w którym R i Armają^^^j podane znaczenia, a reakcję hydrolizy prowadzisię z co oajmnieJJednączęścią molową dowolnego, wodnego roztworu kwasu nieorganicznego, korzystnie kwasu solnego o stężeniu azeotropowym, przy czym reakcję prowadzisię w temperaturze 270-400 °K aż do przereagowania substratów, po czym wydziela się kwas 2-ammealkαoewrA method of producing 2-aminoalkanoic acids, especially natural amino acids, represented by the general formula The compound of claim 1 wherein R is a hydrogen atom, an alkyl group, substituted "Alkali groups, such as berreyl, indoldomem, imidazolylmethyl, hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, mercaptomethyl, 2-methylthioethyl, 4-ammobutyl, carboxymethyl, 2-carboxyethyl, ktrbtmoylemeSrl, 2-carbamoylethyl or R is a group a and a i, characterized in that one mole part N- (tritrlemethyl) -2-amtnealkaoon ^ SI ^ or o Formula 2 in which R is as defined above, while Ar is any aromatic group, especially phenyl, subjected to a hydrolysis reaction with at least one mole any aqueous inorganic acid, preferably azeotropic hydrochloric acid, the reaction being carried out at a temperature of 270-400 ° K until the reactants are converted, 2-amioealkaowr acid is then isolated 2 A method for the production of 2-aminoalkyl acids, especially natural amino acids, represented by the general formula The compound of claim 1, wherein R is hydrogen, alkyl, substituted an alkyl group such as benzyl, indolylmethyl, imidazolylmethyl, hrdroksrmetrlewt, 1-hrdIOxyetrlowt, mercaptomethyl, 2-methyllethyl, 4-αmιnebutrlewa, carboxymethyl, 2-carbexretyl kαIbαmoilmethyl, 2-carbamoylethyl, or R is an aryl group, characterized in that the crude addition product is at least hydrolyzed one mole part of hydrogen cyanide to N (thIιarrlemetrlo) alkaimine with the general formula3, in which R and Armaja ^^^ j meanings, and the hydrolysis reaction is carried out with at least one part molar ratio of any aqueous solution of inorganic acid, preferably azeotropic hydrochloric acid, the reaction are carried out at a temperature of 270-400 ° K until reaction of the substrates, followed by the isolation of the 2-ammealkαoevr acid

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych, zwłaszcza aminokwasów naturalnych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R oznacza atom wodoru, grupę alkilową, podstawioną grupę alkilową, takąjak grupę benzylową, indolilometylową, imidazolilometylową hydroksymetylową, 1-hydroksyetylową, merkaptometylową, 2-metylotioetylową, 4-aminobutylową, karboksymetylową, 2-karboksyetylową, karbamoilometylową, 2-karbamoiloetylową, lub R oznacza grupę arylową.The present invention relates to a process for the preparation of 2-aminoalkanoic acids, in particular natural amino acids, represented by the general formula 1, wherein R is hydrogen, alkyl, substituted alkyl, such as benzyl, indolylmethyl, imidazolylmethyl, hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, mercaptomethyl, 2- methylthioethyl, 4-aminobutyl, carboxymethyl, 2-carboxyethyl, carbamoylmethyl, 2-carbamoylethyl, or R is an aryl group.

Kwasy 2-aminoalkanowe znajdują zastosowanie jako dodatki uzupełniające deficyt aminokwasów naturalnych w paszy oraz dodatki do żywności. Kilka aminokwasów znajduje zastosowanie w syntezie innych użytecznych produktów, na przykład fenyloalanina i kwas asparaginowy są substratami do syntezy aspartamu.2-aminoalkanoic acids are used as additives supplementing the deficit of natural amino acids in feed and as food additives. Several amino acids find use in the synthesis of other useful products, for example, phenylalanine and aspartic acid are substrates for the synthesis of aspartame.

Powszechnie znany sposób wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych polega na metodzie Streckera, której istotąjest aminoalkilowanie cyjanowodoru mieszaniną aldehydu lub ketonu i amoniaku. Zasadniczą wadą tego sposobu wytwarzania jest przeciętna wydajność procesu, której przyczynąjest złożony charakter reakcji aminoalkilowania, która prowadzi do wielu produktów ubocznych poprzez tworzące się pośrednio 1,3,5-heksahydro-1,3,5-tnazyny. Istota reakcji aminoalkilowania została wyjaśniona bliżej w monografii M. Soroka, „Wybrane problemy chemii kwasów aminofosfonowych”, Politechnika Wrocławska, 1987. Dodatkową, istotną wadą tego sposobu wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych jest powstawanie całej gamy produktów ubocznych, które nie znajdujążadnego zastosowania i stanowiąuciążliwy odpad produkcyjny, ponieważ produkty reakcji aminoalkilowania jest bardzo trudno rozdzielić ze względu naA well-known method of producing 2-aminoalkanoic acids is based on the Strecker method, the essence of which is the aminoalkylation of hydrogen cyanide with a mixture of an aldehyde or a ketone and ammonia. The main disadvantage of this production method is the average process yield, which is caused by the complex nature of the aminoalkylation reaction, which leads to many by-products through the indirectly formed 1,3,5-hexahydro-1,3,5-tnazines. The essence of the aminoalkylation reaction is explained in more detail in the monograph of M. Sorok, "Selected problems in the chemistry of aminophosphonic acids", Wrocław University of Technology, 1987. An additional, significant disadvantage of this method of producing 2-aminoalkanoic acids is the formation of a whole range of by-products that are not applicable and constitute a troublesome waste production since the products of the aminoalkylation reaction are very difficult to separate due to

179 271 zbliżone właściwości fizykochemiczne. Nieco lepsze rezultaty uzyskuje się w modyfikacji179 271 similar physicochemical properties. Slightly better results are obtained with the modification

Zielińskiego-Stadnikowa tego sposobu wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych.Zieliński-Stadnikow of this method of producing 2-aminoalkanoic acids.

Innym znanym sposobem wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych jest metoda Bucherera-Berga, która polega na wychwytywaniu produktu aminoalkilowania w układzie aldehyd, amoniak i cyjanowodór, przez zastosowanie węglanu amonu, stabilizującego wytwarzający się aminonitryl przez przekształcenie go w bardzo trwałą, krystaliczną hydantoinę. Ten sposób wytwarzania jest obecnie powszechnie stosowany do produkcji wielu kwasów 2-aminoalkanowych o przemysłowym znaczeniu. Najpoważniejszą niedogodnością tego sposobu wytwarzania jest konieczność stosowania nadmiaru węglanu amonowego, który jest trudny do regeneracji, a przez to technologicznie uciążliwy. Wadą tego sposobu jest też odporność hydantoin na hydrolizę, zwłaszcza hydrolizę kwaśną, którajest preferowana w przemyśle. To powoduje konieczność stosowania bardzo wysokich temperatur i długiego czasu hydrolizy, lub zastosowania hydrolizy alkalicznej, a w takim przypadku powstaje w trakcie procesu bardzo dużo soli nieorganicznej, na przykład siarczanu sodu, jako odpadu o niewielkim znaczeniu technologicznym. Wady tego sposobu wytwarzania zmniejszono, wprowadzając enzym hydantoinazę, który hydrolizuje hydantoiny w znaczeniu łagodniejszych warunkach, jednak taka modyfikacja metody Bucherera-Berga jest oczywiście znacznie kosztowniejsza, ze względu na konieczność zagospodarowania znaczych objętości roztworów'. W przypadku racemicznych substratów, hydantoinaza hydrolizuje wyłącznie izomer o konfiguracji L, co w niektórych przypadkach, na przykład w produkcji metioniny lub lizyny do celów paszowych, stanowi poważną niedogodność.Another known method for the preparation of 2-aminoalkanoic acids is the Bucherer-Berg method, which consists in capturing the aminoalkylation product in the aldehyde, ammonia and hydrogen cyanide system by using ammonium carbonate, stabilizing the produced aminonitrile by converting it into a very stable, crystalline hydantoin. This method of preparation is now widely used for the production of many industrial 2-aminoalkanoic acids. The most serious disadvantage of this production method is the need to use an excess of ammonium carbonate, which is difficult to regenerate and therefore technologically onerous. Another disadvantage of this process is the resistance of the hydantoins to hydrolysis, especially acid hydrolysis, which is preferred in the industry. This necessitates the use of very high temperatures and long hydrolysis times, or the use of alkaline hydrolysis, and in this case a large amount of inorganic salt, for example sodium sulphate, is formed during the process as waste of little technological importance. The disadvantages of this production method were reduced by introducing the enzyme hydantoinase, which hydrolyzes hydantoins in terms of milder conditions, but such a modification of the Bucherer-Berg method is obviously much more costly due to the need for large volumes of solutions. In the case of racemic substrates, hydantoinase only hydrolyzes the L-isomer, which in some cases, for example in the production of methionine or lysine for feed purposes, is a serious inconvenience.

Niedogodności reakcji Streckera próbowano usunąć wprowadzając w miejsce amoniaku odpowiednie aminy, takie jak benzyloamina (Georgiadis M.P., Haroutounian S.A., Synthesis 1989, 616-617), 1 -fenylocyklopentyloamina (Łukszo J., Tyka R., Pol. J. Chem. 1978, 52, 959-963), benzhydryloamina (Greenlee W.J., J. Org. Chem. 1984,49,2632-2634) i inne, opisane na przykład w monografii G. Kruger, „Aminocarbonsaure und deren Derivate”, Houben-Wyel, Bd E5, str. 535-543. Zasadniczą wspólną wadą tych sposobów wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych jest bezpowrotna utrata grupy ochronnej na aminowym atomie azotu, która w procesie deprotekcji przekształca się w odpadowy węglowodór.Attempts were made to remove the inconvenience of the Strecker reaction by replacing ammonia with suitable amines, such as benzylamine (Georgiadis MP, Haroutounian SA, Synthesis 1989, 616-617), 1-phenylcyclopentylamine (Łukszo J., Tyka R., Pol. J. Chem. 1978, 52, 959-963), benzhydrylamine (Greenlee WJ, J. Org. Chem. 1984, 49, 2632-2634) and others, described for example in the monograph by G. Kruger, "Aminocarbonsaure und deren Derivate", Houben-Wyel, Bd E5, pp. 535-543. A major common disadvantage of these methods of producing 2-aminoalkanoic acids is the irreversible loss of the protecting group on the amine nitrogen atom, which is converted into a waste hydrocarbon during the deprotection process.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania kwasów 2-aminoalkanowych, zwłaszcza aminokwasów naturalnych, przedstawionych wzorem ogólnym 1, w którym R oznacza atom wodoru, grupę alkilową, podstawioną grupę alkilową, taką jak grupę benzylową, indolilometylową, imidazolilometylową, hydroksymetylową 1-hydroksyetylową merkaptometylową, 2-metylotioetylową, 4-aminobutylową, karboksymetylową, 2-karboksyetylową karbamoilometylową, 2-karbamoiloetylową, lub R oznacza grupę arylową.The invention relates to a process for the preparation of 2-aminoalkanoic acids, especially natural amino acids represented by the general formula 1, wherein R is hydrogen, alkyl, substituted alkyl, such as benzyl, indolylmethyl, imidazolylmethyl, hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, mercaptomethyl, 2-methylthioethyl , 4-aminobutyl, carboxymethyl, 2-carboxyethyl, carbamoylmethyl, 2-carbamoylethyl, or R is an aryl group.

Istota wynalazku polega na tym, że jedną część molową N-(triarylometylo)-2-aminoalkanonitrylu o wzorze ogólnym 2, w którym R ma podane wyżej znaczenia, natomiast Ar oznacza dowolną grupę aromatyczną, zwłaszcza fenyl, poddaje się reakcji hydrolizy z co najmniej jedną częścią molową dowolnego, wodnego roztworu kwasu nieorganicznego, korzystnie kwasu solnego o stężeniu azeotropowym, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 270-400°K aż do przereagowania substratów, po czym wydziela się kwas 2-aminoalkanowy.The essence of the invention consists in the fact that one molar part of N- (triarylmethyl) -2-aminoalkanenitrile of the general formula 2, in which R is as defined above, and Ar is any aromatic group, especially phenyl, is subjected to a hydrolysis reaction with at least one a mole fraction of any aqueous inorganic acid solution, preferably azeotropic hydrochloric acid, the reaction being carried out at 270-400 ° K until the reactants have reacted, followed by isolation of the 2-aminoalkanoic acid.

Istota wynalazku polega także na tym, że poddaje się reakcji hydrolizy surowy produkt addycji co najmniej jednej części molowej cyjanowodoru do N-(triarylometylo)alkaniminy o wzorze ogólnym 3, w którym R i Ar mająwyżej podane znaczenia, areakcję hydrolizy prowadzi się z co najmniej jedną częścią molową dowolnego, wodnego roztworu kwasu nieorganicznego, korzystnie kwasu solnego o stężeniu azeotropowym, przy czym reakcję prowadzi się w temperaturze 270-400°K aż do przereagowania substratów, po czym wydziela się kwas 2-aminoalkanow'y.The essence of the invention also lies in the fact that the crude product of addition of at least one molar part of hydrogen cyanide is subjected to the N- (triarylmethyl) alkaneimine of the general formula 3, in which R and Ar are as defined above, the hydrolysis reaction is carried out with at least one a mole fraction of any aqueous inorganic acid solution, preferably azeotropic hydrochloric acid, the reaction being carried out at 270-400 ° K until the reactants have reacted, followed by isolation of the 2-aminoalkanoic acid.

Zasadniczą korzyścią techniczno-użytkową, wynikającą ze stosowania sposobu wytwarzania według wynalazku, jest otrzymywanie z wysoką wydajnością, często praktycznie ilościową, kwasów 2-aminoalkanowych, które są wystarczająco czyste i nadająsię bezpośrednio do zastosowania jako dodatki paszowe, a po zwykłej krystalizacji, do większości zastosowań spożywczych i farmaceutycznych.The main technical and operational advantage resulting from the use of the production method according to the invention is the production of 2-aminoalkanoic acids with high yield, often practically quantitative, which are sufficiently pure and suitable for direct use as feed additives, and after ordinary crystallization, for most applications. food and pharmaceutical.

179 271179 271

Dodatkową korzyścią stosowania sposobu wytwarzania według wynalazku jest możliwość całkowitego zawrócenia do procesu ubocznych produktów reakcji, a zwłaszcza związków, zawierających grupę triarylometylową, która jest w tym przypadku syntetycznym analogiem transferaz przenoszących niskocząsteczkowe nukleofile. Zapobiega to zanieczyszczaniu środowiska, ponieważ nie ma potrzeby zrzucania żadnych produktów ubocznych lub produktów powstających z ich unieszkodliwiania.An additional advantage of using the production method according to the invention is the possibility of complete recycling to the process of reaction by-products, in particular compounds containing the triarylmethyl group, which in this case is a synthetic analog of transferases carrying low molecular weight nucleophiles. This prevents environmental pollution as there is no need to discharge any by-products or products resulting from their disposal.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.The subject matter of the invention is illustrated in the following examples.

Przykład I. N-(trifenylometylo)aminoetanotonitryl (14,92 g, 0,050 mola) i kwas solny 6 M (90 g) ogrzewa się do wrzenia w temperaturze około 380°K, aż do całkowitej hydrolizy grupy nitrylowej, która zachodzi w czasie 2 godzin, co kontroluje się mierząc widma H NMR. Mieszaninę poreakcyjną odparowuje się pod zmniejszonym ciśnieniem i otrzymuje mieszaninę trifenylometanolu, chlorku amonu i chlorowodorku kwasu aminoetanowego, z którego ekstrahuje się trifenylometanol trzema porcjami po 10 g benzenu, a następnie ekstrahuje się chlorowodorek kwasu aminoetanowego czterema porcjami po 7 g metanolu, połączone ekstrakty metanolowe zagęszcza się do około 20 ml, a następnie wydziela się kwas aminoetanowy przez dodanie stechiometrycznej ilości (2,9 g, 3,5 ml) 1,2-epoksypropanujako środka wiążącego HCl. Mieszaninę pozostawia się do krystalizacji na 12 godzin w temperaturze około 280°K, a następnie aminokwas odsącza się, przemywa metanolem (10 g) i otrzymuje czysty kwas aminoetanowy (2,74 g, 73% wydajności), o temperaturze topnienia 238-260°C z rozkładem, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (240°C, Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 766), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D₂O, δ, ppm): 3,84 s (2h, CH₂), 4,71 s (> 3H, HOD).Example I. N- (triphenylmethyl) aminoethanotonitrile (14.92 g, 0.050 mol) and 6 M hydrochloric acid (90 g) are boiled at about 380 ° K until complete hydrolysis of the nitrile group takes place over a period of 2 hours, as monitored by measuring 1 H NMR spectra. The reaction mixture is evaporated under reduced pressure and a mixture of triphenylmethanol, ammonium chloride and aminoethanoic acid hydrochloride is obtained, from which the triphenylmethanol is extracted with three 10 g portions of benzene, and then the aminoethanoic acid hydrochloride is extracted with four 7 g portions of methanol, the combined methanol extracts are concentrated by concentration to about 20 mL, then isolate the aminoethanoic acid by adding a stoichiometric amount (2.9 g, 3.5 mL) of 1,2-epoxypropane as the HCl binder. The mixture was allowed to crystallize for 12 hours at about 280 ° K, then the amino acid was filtered off, washed with methanol (10 g) to give pure aminoethanoic acid (2.74 g, 73% yield), mp 238-260 ° C with decomposition, close to the melting point in the literature (240 ° C, Aldrich Catalog 1994-1995, p. 766), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D ₂ O, δ, ppm): 3.84 s ( 2H, _CH2), 4.71 s (> 3H, br).

Przykład I I. Postępuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu, stosuje się N-(trifenylometylo)-2-aminopropanonitryl (15,62 g, 0,050 mola), otrzymuje się czysty kwas 2-aminopropanowy (alaninę) (3,34 g, 75% wydajności), o temperaturze topnienia 240-287°C z rozkładem, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (289°C z rozkładem, Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 38), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D2O, δ, ppm): 1,4 d (3H, CH₃, J=7,5 Hz), 3,80 q (1H, CH, J=7,5 Hz), 4,8 s (> 3H, HOD).EXAMPLE 1 The procedure of Example 1 was followed, except that N- (triphenylmethyl) -2-aminopropanenitrile (15.62 g, 0.050 mol) was used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile (15.62 g, 0.050 mol) to give pure acid 2 -aminopropane (alanine) (3.34 g, 75% yield), with a melting point of 240-287 ° C with decomposition, similar to the melting point in the literature (289 ° C with decomposition, Aldrich Catalog 1994-1995, p. 38), the identity of which is also confirmed by nuclear magnetic resonance data: NMR (d 2 O, δ, ppm): d 1.4 (3H, _CH3, J = 7.5 Hz), 3.80 q (1 H, CH, J = 7.5 Hz), 4.8 s (> 3H, HOD).

Przykład III. Postępuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu, stosuje się N-(trifenylometylo)-2-aminobutanonitryl (16,32 g, 0,050 mola), otrzymuje się czysty kwas 2-aminobutanowy (butyrynę) (3,87 g, 75% wydajności), o temperaturze topnienia 286-295°C z rozkładem, zaczynającym się około 260°C, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (291°C z rozkładem, Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 63), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D2O, δ, ppm): 0,901 (3H, CH₃, J=7,5 Hz), 1,81 dxq (2H, CH2, J=7,5 Hz, J=6 Hz), 3,63t(1H, CH, J=6 Hz), 4,7 s (> 3H, HOD).Example III. The procedure is as in Example 1, except that N- (triphenylmethyl) -2-aminobutanenitrile (16.32 g, 0.050 mol) is used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile (butyrin) to obtain pure 2-aminobutanoic acid. ) (3.87 g, 75% yield), mp 286-295 ° C with a decomposition starting around 260 ° C, close to the literature melting point (291 ° C decomposition, Aldrich Catalog 1994-1995, pp. 63), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D2O, δ, ppm): 0.901 (3H, CH ₃ , J = 7.5 Hz), 1.81 dxq (2H, CH2, J = 7.5 Hz, J = 6Hz), 3.63t (1H, CH, J = 6Hz), 4.7s (> 3H, HOD).

Przykład IV. Postępuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu, stosuje się N-(trifenylometylo)-2-amino-2-fenyloetanonitryl (18,72 g, 0,050 mola), otrzymuje się czysty kwas 2-amino-2-fenyloetanowy (fenyloglicynę) (6,20 g, 82% wydajności), o temperaturze topnienia 260-280°C z rozkładem i sublimacją, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (290°C z rozkładem i sublimacją, Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 1164), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D2O, δ, ppm): 4,7 s (>3H, HOD), 5,13 s (1H, CH), 7,42 s (5H, ArH).Example IV. The procedure is as in Example 1, except that N- (triphenylmethyl) -2-amino-2-phenylethanenitrile (18.72 g, 0.050 mol) is used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile to give pure acid 2 -amino-2-phenylethane (phenylglycine) (6.20 g, 82% yield), with a melting point of 260-280 ° C with decomposition and sublimation, close to the literature melting point (290 ° C with decomposition and sublimation, Aldrich Catalog 1994 -1995, p. 1164), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D2O, δ, ppm): 4.7 s (> 3H, HOD), 5.13 s (1H, CH), 7.42 s (5H, ArH).

Przykład VPostępuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu, stosuje się N-(trifenylometylo)-2-amino-2-(4-metoksyfenylo)etanonitryl (20,22 g, 0,050 mola), otrzymuje się czysty kwas 2-amino-2-(4-metoksyfenylo)etanowy (4-metoksyfenyloglicynę) (6,80 g, 75% wydajności) identyczny ze wzorcem (Org. Prep. Proced. Int. 1976,8(4), 149-153; Chem. Abstr. 85:193068q), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D2O + D2SO4, δ, ppm): 2,58 s (3H, CH3), 3,94 s (1H, CH), 5,16 s (> 3H, HOD), 5,80 d (2H, J=8,8 Hz, ArH), 6,18 d (2H, J=8,8 Hz, ArH).EXAMPLE V As in Example 1, except that N- (triphenylmethyl) -2-amino-2- (4-methoxyphenyl) ethanenitrile (20.22 g, 0.050 mol) was used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile. yielding pure 2-amino-2- (4-methoxyphenyl) ethanoic acid (4-methoxyphenylglycine) (6.80 g, 75% yield) identical to the standard (Org. Prep. Procedure Int. 1976.8 (4) , 149-153; Chem. Abstr. 85: 193068q), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D2O + D2SO4, δ, ppm): 2.58 s (3H, CH3), 3.94 s (1H , CH), 5.16 s (> 3H, HOD), 5.80 d (2H, J = 8.8Hz, ArH), 6.18 d (2H, J = 8.8Hz, ArH).

179 271179 271

Przykład VI. Postępuje sięjak w przykładzie I, z tą różnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu, stosuje się 2,4-bis(trifenylometyloamino)butyronitryl (29,19 g, 0,050 mola), otrzymuje się kwas 2,4-diaminobutanowy pod postacią chlorowodorku (7,74 g, 100% wydajności), identycznego ze związkiem wzorcowym (Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 450), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D₂O, δ, ppm): 2,20 complex (2H, CH₂, J=nieoznaczone), 3,16 complex (2H, CH₂, J=nieoznaczone), 4,001 (1H, CH, J=6,5 Hz), 4,7 s (> 3H, HOD).Example VI. The procedure is as in Example 1, except that 2,4-bis (triphenylmethylamino) butyronitrile (29.19 g, 0.050 mol) is used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile, to give 2,4-diaminobutanoic acid in the form of hydrochloride (7.74 g, 100% yield), identical to the reference compound (Aldrich Catalog 1994-1995, p. 450), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D ₂ O, δ, ppm): 2, 20 complex (2H, CH ₂ , J = unmarked), 3.16 complex (2H, CH ₂ , J = unmarked), 4.001 (1H, CH, J = 6.5Hz), 4.7 s (> 3H, HOD).

Przykład VIL Postępuj e się jak w przykładzie I, z tąróżnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu stosuje się N-(trifenylometylo)-2-amino-4-fenylo-3-butenonitryl (20,03 g, 0,050 mola), otrzymuje się czysty kwas 2-amino-4-fenylo-3-butenowy (styryloglicynę) (2,75 g, 31% wydajności), o temperaturze topnienia 193-200°C z rozkładem, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (198-200°C, z rozkładem, Greenlee W.J., J. Org. Chem. 1984,49,2632-2634, str. 2633), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D2O + D₂SO₄, δ, ppm): 4,33 d (1H, CH, J=8,5 Hz), 5,1 s (> 3H, HOD), 5,81 dxd (1H, CH, J=16 Hz, J=8,5 Hz), 6,45 d (1H, CH, J=16 Hz), 6,83-6,93 m (3H, ArH), 7,00-7,03 m (2H, ArH).EXAMPLE VIL The procedure is as in Example 1, except that N- (triphenylmethyl) -2-amino-4-phenyl-3-butenenitrile (20.03 g, 0.050 mol) is used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile. pure 2-amino-4-phenyl-3-butenoic acid (styrylglycine) (2.75 g, 31% yield) is obtained, with a melting point of 193-200 ° C with decomposition, similar to the melting point in the literature (198-200 ° C dec, WJ Greenlee, J. Org. Chem. 1984,49,2632-2634, p. 2633), the identity of which is also confirmed by nuclear magnetic resonance data: NMR (D 2 + D ₂ SO _4, δ, ppm): 4.33 d (1H, CH, J = 8.5Hz), 5.1s (> 3H, HOD), 5.81dxd (1H, CH, J = 16Hz, J = 8.5Hz), 6.45 d (1H, CH, J = 16Hz), 6.83-6.93m (3H, ArH), 7.00-7.03m (2H, ArH).

Przykład VIII. Postępuje się jak w przykładzie I, z tą różnicą, że zamiast N-(trifenylometylo)aminoetanonitrylu stosuje się N-(trifenylometylo)-2-amino-3-pentenonitryl (16,92 g, 0,050 mola), otrzymuje się czysty kwas 2-amino-3-pentenowy (krotyloglicynę) (2,06 g, 40% wydajności), o temperaturze topnienia 200-202°C z rozkładem, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (201-202°C, z rozkładem, Greenlee W.J., J. Org. Chem. 1984,49,2632-2634, str. 2633), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D₂O, δ, ppm): 2,00 dxd (3H, CH₃, J=6,1 Hz), 4,65 d (1H, CH, J=8 Hz), 4,9 s (> 3H, HOD), 5,76 dxdxq (1H, CH, J=16, J=8), 6,41 dxq (1H, CH, J=16 Hz, J=6,1 Hz).Example VIII. The procedure of Example 1 was followed with the difference that N- (triphenylmethyl) -2-amino-3-pentenenitrile (16.92 g, 0.050 mol) was used instead of N- (triphenylmethyl) aminoethanenitrile (16.92 g, 0.050 mol) to give pure acid 2- amino-3-pentenoic (crotylglycine) (2.06 g, 40% yield), melting point 200-202 ° C with decomposition, close to the literature melting point (201-202 ° C, decomposition, Greenlee WJ, J. Org. Chem. 1984, 49, 2632-2634, p. 2633), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D ₂ O, δ, ppm): 2.00 dxd (3H, CH ₃ , J = 6 , 1 Hz), 4.65 d (1H, CH, J = 8 Hz), 4.9 s (> 3H, HOD), 5.76 dxdxq (1H, CH, J = 16, J = 8), 6 , 41 dxq (1H, CH, J = 16Hz, J = 6.1Hz).

Przykład IX. N-(trifenylometylo)metaniminę (13,57 g, 0,050 mola) rozpuszcza się w chlorku metylonu (70 g) i dodaje ciekły cyjanowodór (4,9 g, 0,18 mola), po czym mieszaninę poreakcyjnąpozostawia się w temperaturze 278°K do całkowitego przereagowania na 12 godzin, a następnie oddestylowuje się rozpuszczalnik i nadmiar cyjanowodoru, a pozostałość bez wydzielania aminonitrylu przerabia dalej jak w przykładzie I i otrzymuje w wyniku kwas aminoetanowy (2,63 g, 70% wydajności), o temperaturze topnienia 240-260°C z rozkładem, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (240°C, Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 766), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D₂O, δ, ppm): 3,84 s (2H, CH2), 4,71 s (> 3H, HOD).Example IX. N- (triphenylmethyl) methanimine (13.57 g, 0.050 mol) was dissolved in methylene chloride (70 g) and liquid hydrogen cyanide (4.9 g, 0.18 mol) was added and the reaction mixture was left at 278 ° K. until the reaction is complete for 12 hours, then the solvent and excess hydrogen cyanide are distilled off, and the residue is worked up without evolution of aminonitrile as in Example 1 to give aminoethanoic acid (2.63 g, 70% yield), m.p. 240-260 ° C with decomposition, close to the melting point in the literature (240 ° C, Aldrich Catalog 1994-1995, p. 766), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum: NMR (D ₂ O, δ, ppm): 3.84 s (2H, CH2), 4.71s (> 3H, HOD).

Przykład X. Postępuje się jak w przykładzie IX; z tąróżnicą, że zamiastN-(trifenylometylo)metaniminy stosuje się N-(trifenylometylo)fenylometaniminę (17,37 g, 0,050 mola) otrzymuje się w wyniku czysty kwas 2-amino-2-fenyloetanowy (fenyloglicynę) (6,05 g, 80% wydajności), o temperaturze topnienia 260-280°C z rozkładem i sublimacją, zbliżonej do literaturowej temperatury topnienia (290°C z rozkładem i sublimacją, Aldrich Catalogue 1994-1995, str. 1164), którego identyczność potwierdza także widmo magnetycznego rezonansu jądrowego: NMR (D₂O, δ, ppm): 4,7 s (> 3H, HOD), 5,13 s (1H, CH), 7,42 s (5H, ArH).EXAMPLE 10 The procedure is as in Example IX; with the difference that N- (triphenylmethyl) phenylmethanimine (17.37 g, 0.050 mol) was used instead of N- (triphenylmethyl) methanimine gave pure 2-amino-2-phenylethanic acid (phenylglycine) (6.05 g, 80 % yield), with a melting point of 260-280 ° C with decomposition and sublimation, similar to the melting point in the literature (290 ° C with decomposition and sublimation, Aldrich Catalog 1994-1995, p. 1164), the identity of which is also confirmed by the nuclear magnetic resonance spectrum : NMR (D ₂ O, δ, ppm): 4.7 s (> 3H, HOD), 5.13 s (1H, CH), 7.42 s (5H, ArH).

179 271179 271

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

A method for the preparation of 2-aminoalkanoic acids, especially natural amino acids represented by the general formula 1, in which R is a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group such as benzyl, indolylmethyl, imidazolylmethyl, hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, mercaptomethyl 2-methylthioethyl 4-aminobutyl, carboxymethyl, 2-carboxyethyl, carbamoylmethyl, 2-carbamoylethyl, or R is an aryl group, characterized in that one mole portion of N- (triarylmethyl) -2-aminoalkanenitrile of the general formula 2, in which R is as defined above, and Ar represents any aromatic group, especially phenyl, is hydrolyzed with at least one mole of any aqueous solution of an inorganic acid, preferably azeotropic hydrochloric acid, the reaction being carried out at 270-400 ° K until the reactants have reacted, the 2-aminoalkanoic acid is isolated.

2. A process for the preparation of 2-aminoalkanoic acids, especially natural amino acids represented by the general formula 1, wherein R is hydrogen, alkyl, substituted alkyl, such as benzyl, indolylmethyl, imidazolylmethyl, hydroxymethyl, 1-hydroxyethyl, mercaptomethyl, 2- methylthioethyl, 4-aminobutyl, carboxymethyl, 2-carboxyethyl, carbamoylmethyl, 2-carbamoylethyl, or R is an aryl group, characterized in that the crude product of addition of at least one molar portion of hydrogen cyanide to N (triarylmethyl) alkamine of the formula is subjected to a hydrolysis reaction general 3, in which R and Ar are as defined above, and the hydrosis reaction is carried out with at least one mole of any aqueous inorganic acid solution, preferably azeotropic hydrochloric acid, the reaction being carried out at a temperature of 270 ° C. 400 ° K until the reactants are reacted; then the 2-aminoalkanoic acid is isolated ..