PL80287B1 - - Google Patents

Description

Sposób wytwarzania soli optycznie czynnej lizyny Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania soli optycznie czynnej lizyny i optycznie nieczyn¬ nego kwasu, w którym najpierw wytwarza sie mie¬ szanine optycznych antypodów danej soli, a na¬ stepnie dokonuje rozdzielania optycznego przez se¬ lektywna krystalizacje z przesyconego roztworu mieszaniny antypodów.Ten wazny proces wytwarzania optycznie czyn¬ nej lizyny prowadzi sie znanym sposobem przy uzyciu kwasu 3,5-dwunitrobenzoesowego, kwasu antrachinono-/?-sulfonowego, kwasu 1-chloronafta- leno-4-sulfonowego lub kwasu /?-inaftalenosulfono- wego jako optycznie nieczynnego kwasu. Kwasy te posiadaja jednak te niedogodnosc, ze sa dosc ko¬ sztowne i z wyjatkiem kwasu 3,5-dwunitrobenzo¬ esowego daja mierne wyniki, jesli chodzi o wy¬ dajnosc i optyczna czystosc soli optycznie czynnej lizyny. Stosowanie kwasu 3,5-dwunitrobenzoesowe¬ go jest dlatego mniej atrakcyjne, gdyz w czasie racemizacji zachodzi silny niepozadany rozklad optycznie czynnej postaci soli lizyny.Stwierdzono, ze kwas sulfanilowy (kwas p-ami- nobemzenosulfonowy) nadaje sie zwlaszcza jako kwas optycznie nieczynny. Kwas sulfanilowy jest znacznie tanszy niz wspomniane kwasy i w przy¬ padku racemizacji nie nastepuje niepozadany roz¬ klad optycznie czynnej postaci soli lizyny tego kwasu. Dalej, wydajnosc i czystosc optyczna, jakie uzyskuje sie przy uzyciu optycznie czynnej soli 20 25 lizyny kwasu sulfanilowego, sa bardzo zadowala¬ jace.Sposób wedlug wynalazku, nadajacy sie zwlaszcza do wytwarzania soli optycznie czynnej lizyny i op¬ tycznie nieczynnego kwasu, w którym dokonuje sie rozdzielenia optycznego przez krystalizacje se¬ lektywna, polega ma tym, ze mieszanine antypo¬ dów optycznych soli lizyny i kwasu sulfanilowego poddaje sie rozdzielaniu optycznemu przez kry¬ stalizacje selektywna z odnosnego przesyconego roztworu. Sól lizyny kwasu sulfanilowego (sulfani- lan lizyny) wytwarza sie zwyklym sposobem, na przyklad a) potrzebna ilosc kwasu sulfanilowego rozpuszcza sie w wodnym roztworze lizyny i otrzy-- many wodny roztwór odparowuje do sucha lub b) potrzebna ilosc kwasu sulfanilowego rozpuszcza sie w wodnym roztworze weglanu lizyny, przy czym usuwa sie tworzacy sie dwutlenek wegla, a otrzy¬ many wodny roztwór odparowuje do sucha lub c) rozpuszcza sie sól amonowa kwasu sulfanilowe¬ go w wodnym roztworze lizyny, po czym otrzyma¬ ny roztwór, przy odprowadzaniu amoniaku odparo¬ wuje sie do sucha.Przesycony roztwór sulfanilanu lizyny potrzebny do przeprowadzania rozdzielania optycznego przez selektywna krystalizacje otrzymuje sie zwyklym sposobem, na przyklad przez ochladzanie lub od¬ parowywanie przesyconego roztworu sulfanilanu lizyny.Stwierdzono, ze woda jest doskonalym rozpusz- 802873 80287 4 czalnikiem przy krystalizacji selektywnej z prze¬ syconego roztworu sulfanilanu lizyny, dlatego tez stosuje sie ja przede wszystkim. Inne rozpuszczal¬ niki równiez znajduja zastosowanie, na przyklad mieszaniny wody i rozpuszczalnika organicznego, jak metanol, etanol, n-propanol, izopropanol, ace¬ ton lub butanon.Krystalizacje selektywna prowadzi sie przez za¬ szczepianie (przesyconego - roztworu krysztalami ma¬ jacego wykrystalizowac optycznie czynnego sulfa¬ nilanu liyzyny albo przez przepuszczanie przesyco¬ nego roztworu nad warstwa nieruchoma majacego wykrystalizowac optycznie czynnego sulfanilanu li¬ zyny. Jezeli w przesyconym roztworze oba antypo¬ dy Nsulfanilanu lizyny znajduja sie w niejednako¬ wych ilosciach, wówczas antypody wystepujace w wiekszej ilosci mozna takze wykrystalizowac se¬ lektywnie przez krystalizacje spontaniczna. W tym przypadku krystalizacje selektywna równiez wy¬ woluje sie przez wprowadzenie w zetkniecie prze¬ syconego roztworu z krysztalami antypodów, które maja wykrystalizowac.Sposób wedlug wynalazku prowadzi sie stosujac znane metody rozdzielania optycznego przez kry¬ stalizacje selektywna, przy czym moga sie zmie¬ niac rózne warunki, na przyklad stopien przesy¬ cenia, czas trwania krystalizacji, temperatura kry¬ stalizacji, wielkosc i ilosc krysztalów zaszczepiaja¬ cych. Na przyklad przesycony roztwór rozdziela sie na dwie równe czesci, z jednej czesci wykrystali- zowuje sie selektywnie pewna csele L~antypodów, a z drugiej czesci jednakowa ilosc D-antypodów i oba pozostale lugi macierzyste kieruje sie na po¬ wrót do wytwarzania przesyconego roztworu wyj¬ sciowego. Albo tez z przesyconego roztworu wy- ' krystalizowuje sie selektywnie pewna ilosc jednych antypodów, a nastepnie z pozostalego lugu macie¬ rzystego dalsza ilosc drugich antypodów i dopiero wtedy pozostaly lug macierzysty uzywa sie do wy¬ twarzania przesyconego roztworu wyjsciowego. Da¬ lej stwierdzono, ze sulfanilan L- lub D-lizyny nie • rozpuszcza ,sie w nasyconym lub prawie nasyconym roztworze racemicznego sulfanilanu lizyny; a wiec lug macierzysty, pozostaly po krystalizacji selek¬ tywnej pewnej ilosci jednych antypodów przera¬ bia sie nasycajac go calkowicie lub prawie cal¬ kowicie ' racemicznym sulfanilanem lizyny, przy czym otrzymuje sie okreslona ilosc drugich anty¬ podów w stanie stalym, We$ug wynalazku niepozadana optycznie czyn¬ na iseetac sulfanilanu lizyny racemizuje sie bardzo latwo przez ogrzewanie wodnego roztworu odno¬ snej soli w ciagu pewnego czasu, na przyklad 1 godziny w temperaturze okolo 200°C w zamknie¬ tym naczyniu.Czystosc optyczna otrzymanego wedlug wynalazku optycznie czynnego sulfanilanu lizyny zalezy od Warunków w jakich odbywa sie rozdzielanie op¬ tyczne i mozna ja jeszcze poprawic przez poddanie odnosnego sulfanilanu lizyny obróbce rozpuszczal- ndkiem, przy czym powstaje faza stala obok nasy¬ conej lub prawie nasyconej fazy cieklej. Faza sta¬ la mwiera optycznie czynny sulfanilan lizyny o czystosci optycznej wiekszej niz pierwotnego op¬ tycznie czynnego sulfanilanu lizyny.Obróbke rozpuszczalnikiem p^owad&i sie przez ekstrakcje optycznie nieczystego s^lfwulanu lizyny za pomoca rozpuszczalnika alba praez TO^tfjszcze- nie optycznie nieczystego sulfanilanu lizyny w roz- 5 puszczalniku i nastepne poddanie otrzymanego roz, tworu krystalizacji. Do obróbki tej tnozna stoso¬ wac zasadniczo kazdy rozpuszczalnik, w którym rozpuszcza sie sulfanilan lizyny. Do tego c^lu na¬ daja sie zwlaszcza woda lub miessa«&|fc wody 10 i jednego lub kilku rozpuszczalników orgaoicapych. takich, jak metanol, etanol, n-propanol, izopropa- nol, aceton i butanon.Metode wedlug wynalazku zwiekszania czystosci optycznej optycznie nieczystego sulfanilanu lizyny 15 stosuje sie takze w przypadku otrzymywania op¬ tycznie .nieczystego sulfanilanu lizyny innym spo¬ sobem, niz przez rozdzielanie optyczne sulfanila¬ nu lizyny na drodze krystalizacji selektywnej, na przyklad przez reakcje kwasu sulfanilowego z op- 20 tycznie nieczysta lizyna. Wynalazek obejmuje rów¬ niez sposób wytwarzania soli optycznie czynnej li¬ zyny i optycznie nieczynnego kwasu, polegajacy na tym, ze wytwarza sie mieszanine nierównych czesci D- i L-antypodów soli lizyny kwasu sulfa- 25 nilowego, po czym z otrzymanej soli i rozpusz¬ czalnika tworzy sie faze stala obok nasyconej lub prawie nasyconej fazy cieklej i te faze stala skla¬ dajaca sie glównie z antypodów wystepujacych w wiekszej ilosci, oddziela sie od fazy cieklej. 30 Otrzymany sposobem wedlug wynalazku optycz¬ nie czynny sulfanilan lizyny mozna rozdzielic na skladniki róznymi sposobami, na przyklad przepu¬ szcza sie wodny roztwór soli przez slabo zasado¬ wy wymieniacz jonowy. W tym przypadku kwas 35 sulfanilowy wiaze sie z wymieniaczeim jonowym, natomiast roztwór lizyny uzyskuje sie w postaci eluatu. Moizna tez wodny roztwór optycznie czyn¬ nego sulfanilanu lizyny przepuscic przez silnie kwa¬ sny wymieniacz jonowy w postaci NH4+. Lizyna 40 wiaze sie wtedy z wymieniaczem jonowym i moz¬ na ja wymyc rozcienczona woda amoniakalna.Przytoczone przyklady wyjasniaja siposób wedlug wynalazku nie ograniczajac jego zakresu. 45 Przyklad I. Do roztworu 306 g DL-lizyny w 494 g wody dodaje sie 363,7 g kwasu sulfanilowego i mieszanine ogrzewa do chwili otrzymania kla¬ rownego roztworu. Otrzymany krystalizujacy roz¬ twór ochladza sie do temperatury pokojowej, po 50 czym mieszanine odparowuje do sucha w tempe¬ raturze okolo 45°C pod zmniejszonym cisnieniem.Otrzymuje sie 669 g substancji stalej, która na podstawie analizy chromatograficznej stanowi sul¬ fanilan lizyny. Przekrystalizowany z wody sulfa- 55 nilan DL-lizymy ma temperature topnienia 233— 235°C.Przyklad II. 30 g racemicznego sulfanilanu lizyny rozpuszcza sie ogrzewajac w 35,2 g wody, po czym otrzymany roztwór przesyca sie przez 60 ochladzanie do temperatury 26°C. Do przesyconego roztworu dodaje sie 1 g stalego sulfanilanu L-li- zyny (wielkosc krysztalów 0,050—'0,105 mm) i otrzy¬ mana zawiesine miesza sie w ciagu 15 minut w temperaturze 26°C. Nastepnie oddziela sie wykry- 65 stalizowany sulfanilan L-lizyny przez odsaczenie od5 lugu 'macierzystego i suszy. Otrzymuje sie 3,8 g sulfanilanu I iliijwjr.Dla oznacpeoia *33K$osci optytranej otrzymanego sulfanilatfUL iE*-Iizyiny sól te przeprow&ctzsr sie w jed?*0C^pwwodorek L-lizymy. W tym celu otrzy¬ mane %& g sulfanilasiu L-lizymy rozpuszcza sie w 15 ml wody i otrzymany roztwór przepuszcza przez kolumne wypelniona okolo 50 ml silnie kwasnego wymieniacza jonowego (Dowex 50) w postaci NH4+.Kolumne przemywa sie woda do zarniku sulfanila¬ nu amonowego w eluacie. Lizyne zwiazana z wy¬ mieniaczem jonowym eluuje sie nastepnie 3,5 n woda aapgMaiakalna, po czym eluat izageszcza sie pod Ws&efazonym cisnieniem w celu usuniecia amoniaku. Tak otrzymany roztwór lizyny zoboje¬ tnia sie potrzebna iloscia kwasu solnego, po czym calkowicie odparowuje do sucha. ^ Otrzymuje sie 2,15 g jednochlorowodorku L-lizy¬ ny o skrecalnosci wlasciwej: [ia]20 = +22,3 (c = = liO; 6 n HC1). Z tego wynika, ze otrzymany sul- fandlan L-lizyny posiada czystosc optyczna 91,1% (#2,3% wagowych L oook 17,7% wagowych DL).Przyklad III. 30 g racematu sulfanilanu li¬ zyny rozpuszcza sie ogrzewajac w 35,2 g wody, po czyim otrzymany roztwór przesyca sie przez ochla¬ dzanie do temperatury 26°C. Nastepnie dodaje sie 1 g sulfanilanu L-lizyny w krysztalach i otrzyma¬ na zawiesine miesza sie w ciagu 30 minut w tem¬ peraturze 26°C. Wykrystalizowany sulfanilan L-li¬ zyny odsacza sie i przemywa na saczku 10 ml me¬ tanolu.Otrzymuje sie 4,1 g sulfanilanu L-lizyny o czy¬ stosci optycznej 96,5%.Otrzymany przesacz zawierajacy 24,08 g sulfani¬ lanu DL-lizyny i 2,82 g sulfanilanu D-lizyny cze¬ sciowo odparowuje sie w celu usuniecia metanolu.Pozostaly roztwór uzupelnia sie woda do 62,6 g, po czym ogrzewa do temperatury 41°C. Nastepnie dodaje sie do roztworu 6,32 g stalego sulfainilamu DL-lizyny i miesza sie w ciagu 1 godziny w tem¬ peraturze 41°C. Z kolei faze stala oddziela sie od fazy cieklej.Otrzymuje sie 3,22 g stalego sulfanilanu D-lizyny 0 czystosci optycznej 93,8%. Pozostala faze ciekla, która wazy 65,2 g i zawiera 46% wagowych sul¬ fanilainu DL-lizyny mozna ponownie poddac kry¬ stalizacji selektywnej.Przyklad IV. 30 g racematu sulfainilanu li¬ zyny ogrzewajac rozpuszcza sie w 33,2 g wody, po czym otrzymany roztwór przesyca sie przez ochla¬ dzanie do temperatury 26°C. Nastepnie dodaje sie 1 g krystalicznego sulfanilanu L-lizyny i otrzyma¬ na zawiesine miesza sie w ciagu 15 minut w tem¬ peraturze 26°C.Po odsaczeniu, przemyciu i wysuszeniu stalej substancji otrzymuje sie 4,5 g sulfanilanu L-lizy¬ ny o czystosci optycznej 90,7%.Przyklad V. 30 g racematu sulfanilanu lizy¬ ny ogrzewajac rozpuszcza sie w 35,2 g wody.Otrzymany roztwór ochladza sie do temperatury 40°C. Nastepnie dodaje sie 1 g krystalicznego sul¬ fanilanu L-lizyny i otrzymana zawiesine miesza-, jac ochladza sie tak, aby co 4 minuty temperatu¬ ra obnizala sie o 1°C Po osiagnieciu temperatury 6 26°C zawiesine odsacza sie i stala substancje su¬ szy. Otrzymuje sie 4,25 g sulfanilanu L-lizyiny o czystosci optycznej 91,5%.Przyklad VI. 30 g racematu sulfainilamu li- 5 zyny ogrzewajac rozpuszcza sie w 30 g wody., Otrzymany roztwór ochladza sie do temperatury 4a9C. Nastepnie dodaje sie 1 g krystalicznego sul¬ fanilanu L-lizyny i otrzymana zawiesine imiesza sie 30 minut w temperaturze 40°C. Wykrystalizo- 10 wany sulfanilan L-lizyny odsacza sie i przemywa na saczku 10 ml metanolu. Po wysuszeniu otrzy¬ muje sie 4 g sulfanilanu L-lizyny o czystosci op¬ tycznej 90,5%.Przyklad VII. 30 g racematu sulfanilanu li- 15 zyny ogrzewajac rozpuszcza sie w 38,2 g wody.Otrzymany roztwór ochladza sie do temperatury 20°C. Nastepnie przesycony roztwór zaszczepia sie krysztalami 1 g sulfanilanu L-lizyny i otrzymana zawiesine miesza sie 30 minut w temperaturze 20 20°C. Po odsaczeniu, przemyciu i wysuszeniu sta¬ lej substancji otrzymuje sie 4,3 g sulfanilanu L-li¬ zyny o czystosci'optycznej 97,8%.* Przyklad VIII. 20 g sulfanilanu L-lizyny o czystosci optycznej 85% miesza sie w celu zwiek- 25 szenia czystosci optycznej z mieszanina skladajaca sie z 70 g metanolu i 30 g wody w temperaturze wrzenia mieszaniny w ciagu 1 godziny. Nieroz- puszczoina stafla substancje odsacza sie i suszy.Otrzymuje sie 11 g sulfanilanu L-lizyny o czysto- 30 sci optycznej 99,2%.Przyklad IX. 10 g sulfanilanu L-lizyny o czy¬ stosci optycznej 90% rozpuszcza sie w 21 ml wody w temperaturze okolo 50°C. Do goracego roztworu dodaje sie 20 g acetonu, po czym roztwór powoli 35 ochladza sie do temperatury 22°C. Wykrystalizowa¬ na substancje stala odsacza sie, przemywa na sacz-' ku mala iloscia mieszaniny acetonu i wody (70% wagowych acetonu) i suszy. Otrzymuje sie 7 g sulfanilanu L-lizyny o czystosci optycznej 98,5%. 40 PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania soli optycznie czynnej li¬ zyny i optycznie nieczynnego kwasu, w którym 45 wytwarza sie najpierw mieszanine optycznych an¬ typodów danej soli, a nastepnie dokonuje rozdzie¬ lenia optycznego przez krystalizacje selektywna z przesyconego roztworu mieszaniny antypodów, zna¬ mienny tym, ze jako optycznie nieczynny kwas 50 stosuje sie kwas sulfanilowy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wytwarzania przesyconego roztworu jako roz¬ puszczalnik stosuje sie wode.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, 55 ze po oddzieleniu selektywnie wykrystalizowanej, optycznie czynnej soli pozostala ciecz calkowicie albo prawie calkowicie nasyca sie raoematem soli lizyny i kwasu sulfanilowego, a otrzymana przy tym faze stala oddziela od fazy cieklej. 60
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze przez ogrzewanie wodnego roztworu soli race- mizuje sie niepozadana, optycznie czynna postac soli lizyny i kwasu sulfanilowego.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, 65 ze w celu zwiekszenia czystosci optycznej uzyska-7 80287 8 na sól poddaje sie obróbce :za pomoca rozpuszczal- ze stala obok nasyconej lub prawie nasyconej fazy nika, przy czym tworzy sie faza stala o czystosci cieklej, po czym faze stala skladajaca sie z wiek- optyczmej wyzszej i faza ciekla o 'czystosci optycz- szej ilosci antypodów oddziela sie od fazy cieklej, nej nizszej od czystosci pierwotnej soli i faze sta¬ la oddziela sie od fazy cieklej. 5 7. Sposób wedlug zastrz. 5 i 6, znamienny tym,
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ze jako rozpuszczalnik stosuje sie wode lub mie- wytwarza sie mieszanine niejednakowych ilosci D- szanine wody i jednego lub kilku rozpuszczalni- i L-antypodów soli lizyny kwasu sulfanilowiego, z ków organicznych takich jak metanol, etanol, n- otrzymanej soli i rozpuszczalnika wytwarza sie fa- -propanol, izopropanol, aceton i butanon. D.N. Zaklad Nr 7, zam. 944/75 Cena 10 zl PL