RU2165407C2

RU2165407C2 - Method of preparing free alpha-hydroxy acids from ammonium slats thereof (variants)

Info

Publication number: RU2165407C2
Application number: RU98117730A
Authority: RU
Inventors: Коити Хаякава
Original assignee: Ниппон Сода Ко., Лтд.
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: organic chemistry. SUBSTANCE: described is method of preparing alpha- hydroxy acids by heating ammonium salts of alpha-hydroxy acids of general formula I: R-CH(OH)-COO^-NH

\binom{+}{4}

wherein R is C₁-C₆ alkyl which is substituted by thioalkyl group, or phenyl removing the resulting ammonia and water and optionally organic solvent, subsequently adding water to residue and heating the resulting mixture. Method makes it possible to prepare free alpha-hydroxy acids from ammonium salts thereof using efficient method, and high yield of product is attained. EFFECT: more efficient preparation method. 3 cl, 11 ex, 14 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения α- гидроксикислот, которые можно использовать в качестве исходных материалов для синтеза различных фармацевтических средств и агрохимикатов и в качестве добавок к кормам и продуктам. The invention relates to methods for producing α-hydroxy acids, which can be used as starting materials for the synthesis of various pharmaceuticals and agrochemicals and as additives to feeds and products.

Общепринятым стандартным методом химического синтеза α- гидроксикислот является гидролиз α- гидроксинитрила минеральной кислотой, такой как серная кислота. В этом случае, однако, образуется более эквивалента соли минеральной кислоты, такой как кислый сульфат. Соль минеральной кислоты должна быть подвергнута переработке, что приводит к проблеме освобождения от большого количества отходов. The generally accepted standard method for the chemical synthesis of α-hydroxy acids is the hydrolysis of α-hydroxy nitrile with a mineral acid, such as sulfuric acid. In this case, however, a more equivalent salt of a mineral acid, such as acid sulfate, is formed. The mineral acid salt must be processed, which leads to the problem of freeing up large amounts of waste.

Известно также получение свободных α- гидроксикислот путем, по которому соль металла или аммониевую соль α- гидроксикислоты, которую получают биологическим способом, таким как ферментация смеси, содержащей сахар, микроорганизмом или гидролиз α- гидроксинитрила гидролазой, продуцируемой микроорганизмом, подвергают реакции с минеральной кислотой, такой как серная кислота, или обрабатывают ионообменной смолой. В любом способе образуется большое количество солей минеральных кислот, что вызывает ту же проблему, которая указана выше. It is also known to obtain free α-hydroxy acids by which a metal salt or ammonium salt of α-hydroxy acid, which is obtained by a biological method, such as fermentation of a mixture containing sugar by a microorganism or hydrolysis of α-hydroxy nitrile by a hydrolase produced by a microorganism, is reacted with a mineral acid, such as sulfuric acid, or treated with an ion exchange resin. In any method, a large number of salts of mineral acids are formed, which causes the same problem as described above.

Известным способом, идущим без образования солей минеральных кислот, которые становятся отходами, является этерификация аммониевой соли α- гидроксикислоты спиртом (выложенный патент Японии N Hei 7-194387) с последующим гидролизом полученного эфира с кислотным катализатором. Этот способ невыгоден из-за использования спирта и кислотного катализатора как дополнительных добавок. Эти добавки должны быть выделены. Следовательно, не существует выгодного способа получения в промышленном масштабе. A known method that goes without the formation of salts of mineral acids that become waste is the esterification of the ammonium salt of α-hydroxy acid with alcohol (Japanese Patent Laid-open No. Hei 7-194387), followed by hydrolysis of the obtained ester with an acid catalyst. This method is disadvantageous due to the use of alcohol and an acid catalyst as additional additives. These additives should be highlighted. Therefore, there is no profitable production method on an industrial scale.

Имеется другой химический синтетический способ: гидролиз α- гидроксинитрила неорганическим основанием, таким как гидроксид натрия. В этом случае для нейтрализации для получения целевой α- гидроксикислоты нужно использовать минеральную кислоту или тому подобный реагент. Когда гидролиз проводят таким образом, образуется эквивалент соли минеральной кислоты, что вызывает ту же проблему освобождения от отходов. There is another chemical synthetic method: hydrolysis of α-hydroxynitrile with an inorganic base, such as sodium hydroxide. In this case, to neutralize to obtain the target α-hydroxy acid, you need to use mineral acid or the like reagent. When hydrolysis is carried out in this way, an equivalent salt of a mineral acid is formed, which causes the same problem of waste disposal.

Кроме того, для получения соответствующих свободных кислот из аммониевых солей карбоновых кислот известны следующие способы: небольшое количество воды добавляют к аммониевой соли ненасыщенной жирной кислоты и смесь нагревают при общем кипячении с обратным холодильником при 80^oC или выше в органических растворителях для выделения и удаления аммиака, чтобы получить ненасыщенную жирную кислоту (выложенный патент Великобритании N 967352); к 10 ~ 50% водному раствору (мет)акрилата аммония добавляют органический растворитель, который образует азеотропную смесь с водой, и получаемый раствор нагревают до 60 ≈ 100^oC для отгонки воды в виде азеотропной смеси и одновременного удаления аммиака, чтобы получить свободную (мет)акриловую кислоту (выложенный патент Японии N Sho 54-115317); 10 ~ 80% водный раствор аммониевой соли кислотной аминокислоты нагревают при добавлении к нему воды для отгонки аммиака и воды и получения кислотной аминокислоты (выложенный патент Японии N Hei 7-330696).In addition, the following methods are known to obtain the corresponding free acids from ammonium salts of carboxylic acids: a small amount of water is added to the ammonium salt of an unsaturated fatty acid and the mixture is heated under reflux at 80 ^° C. or higher in organic solvents to isolate and remove ammonia to obtain an unsaturated fatty acid (UK Patent Laid-Open No. 967352); an organic solvent is added to a 10 ~ 50% aqueous solution of (meth) ammonium acrylate, which forms an azeotropic mixture with water, and the resulting solution is heated to 60 ≈ 100 ^° C to distill off the water as an azeotropic mixture and at the same time remove ammonia to obtain free (meth ) acrylic acid (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 54-115317); A 10 ~ 80% aqueous solution of an ammonium salt of an acidic amino acid is heated by adding water to it to distill off ammonia and water and produce an acidic amino acid (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-330696).

В этих способах, в принципе, аммиак легко удаляется, если карбоновая кислота имеет высокую константу диссоциации. Их недостаток, однако, заключается в том, что степень диссоциации ионов аммония из аммониевых солей карбоновых кислот низка для сильных кислот с pKa < 4, таких как α- гидроксикислоты. Поэтому очень трудно удалить аммоний из сильных кислот. Для удаления большей части аммиака реакцию следует проводить в течение продолжительного периода времени или необходимо добавлять большое количество органических растворителей или большое количество воды. Авторы этого изобретения применяли указанные выше три способа для получения α- гидроксикислот и обнаружили, что они неподходящие в качестве промышленных способов, потому что в каждом из этих способов остается 50% или более аммониевой соли α- гидроксикислоты. In these methods, in principle, ammonia is easily removed if the carboxylic acid has a high dissociation constant. Their drawback, however, is that the degree of dissociation of ammonium ions from the ammonium salts of carboxylic acids is low for strong acids with pKa <4, such as α-hydroxy acids. Therefore, it is very difficult to remove ammonium from strong acids. To remove most of the ammonia, the reaction should be carried out over an extended period of time, or a large amount of organic solvents or a large amount of water must be added. The authors of this invention used the above three methods to obtain α-hydroxy acids and found that they are not suitable as industrial methods, because in each of these methods, 50% or more of the ammonium salt of α-hydroxy acids remains.

Целью этого изобретения является предоставление способов получения свободных α- гидроксикислот из их аммониевых солей с высоким выходом без создания проблемы освобождения от отходов. The aim of this invention is the provision of methods for producing free α-hydroxy acids from their ammonium salts in high yield without creating a problem of waste disposal.

Настоящим изобретением является способ получения α- гидроксикислот. Этот способ состоит из стадии 1: нагревания аммониевой соли α- гидроксикислоты, представленной общей формулой [1] , без растворителя или в органических растворителях и удаления образованных аммиака и воды; и стадии 2: последовательного добавления к остатку воды и нагревания получаемой смеси. The present invention is a method for producing α-hydroxy acids. This method consists of stage 1: heating the ammonium salt of α-hydroxy acid represented by the general formula [1] without solvent or in organic solvents and removing the formed ammonia and water; and step 2: sequentially adding water to the residue and heating the resulting mixture.

,
где R представляет собой C₁-C₆-алкил, который может быть замещен C₁-C₆-алкилтиогруппой, или фенил.

,
where R represents a C ₁ -C ₆ alkyl, which may be substituted by a C ₁ -C ₆ alkylthio group, or phenyl.

Подробно настоящее изобретение описывается ниже. The present invention is described in detail below.

α- Гидроксикислоты, которые являются целью этого изобретения, являются соединениями, представленными формулой [1]

,
где R представляет собой C₁-C₆-алкил, который может быть замещен C₁-C₆-алкилтиогруппой, или фенил.α- Hydroxy acids, which are the purpose of this invention, are compounds represented by the formula [1]

Примерами C₁-C₆-алкильных групп являются метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, трет-бутил и пентил. Примерами C₁-C₆-алкилтиогрупп, которыми могут быть замещены C₁-C₆-алкильные группы, являются метилтио, этилтио, пропилтио, изопропилтио и бутилтио.Examples of C ₁ -C ₆ alkyl groups are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl and pentyl. Examples of C ₁ -C ₆ alkylthio groups with which C ₁ -C ₆ alkyl groups may be substituted are methylthio, ethylthio, propylthio, isopropylthio and butylthio.

Примеры α- гидроксикислот включают молочную кислоту, миндальную кислоту и α- гидрокси-4-метилтиомасляную кислоту. Examples of α-hydroxy acids include lactic acid, mandelic acid and α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid.

Аммониевые соли α- гидроксикислот можно получить гидролизом α- гидроксинитрила гидролазой, продуцированной микроорганизмом. Ammonium salts of α-hydroxy acids can be obtained by hydrolysis of α-hydroxynitrile by a hydrolase produced by a microorganism.

Когда α- гидроксикислоту получают в виде соли металла таким способом, как гидролиз α- гидроксинитрила реакцией с неорганическим основанием или микроорганизмом, соль металла можно превратить в аммониевую соль, например, тем же способом, как способ, описанный в выложенном патенте Японии N Hei 7-194387: NH₃ и CO₂ добавляют к водному раствору соли металла α- гидроксикислоты для превращения в аммониевую соль α- гидроксикислоты. Полученную аммониевую соль можно использовать в способе этого изобретения.When the α-hydroxy acid is obtained in the form of a metal salt by a method such as hydrolysis of α-hydroxy nitrile by reaction with an inorganic base or microorganism, the metal salt can be converted to an ammonium salt, for example, in the same manner as described in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7- 194387: NH ₃ and CO ₂ are added to an aqueous solution of a metal salt of α-hydroxy acid to convert to the ammonium salt of α-hydroxy acid. The obtained ammonium salt can be used in the method of this invention.

Этим изобретением является способ, состоящий из следующих двух стадий:
i) Стадия 1
Аммониевую соль α- гидроксикислоты нагревают в органических растворителях для удаления воды и аммиака при превращении ее в поли-α-гидроксикислоты с низкой молекулярной массой.This invention is a method consisting of the following two steps:
i) Stage 1
The ammonium salt of α-hydroxy acids is heated in organic solvents to remove water and ammonia when it is converted to low molecular weight poly-α-hydroxy acids.

ii) Стадия 2
После удаления большей части аммиака (после завершения стадии 1) к реакционному раствору добавляют воду для нагревания с целью гидролиза поли α- гидроксикислот с низкой молекулярной массой для получения свободной α- гидроксикислоты.ii) Stage 2
After most of the ammonia has been removed (after completion of step 1), water is added to the reaction solution for heating to hydrolyze the low molecular weight poly α-hydroxy acids to obtain free α-hydroxy acids.

Стадией 1 является нагревание аммониевой соли α- гидроксикислоты для удаления воды и аммиака при превращении ее в поли-α-гидроксикислоты с низкой молекулярной массой. Чтобы выполнить стадию таким образом, эта реакционная система может быть при пониженном давлении. Stage 1 is the heating of the ammonium salt of the α-hydroxy acid to remove water and ammonia when it is converted into poly-α-hydroxy acids with a low molecular weight. To carry out the step in this manner, this reaction system may be under reduced pressure.

В стадии 1 может быть применимо различное перегонное оборудование. Чтобы повысить площадь испарения, особенно выгодно оборудование с мешалкой или оборудование для образования жидкой пленки. Температура реакции обычно находится в диапазоне между 40 и 200^oC, особенно предпочтительно в диапазоне между 60 и 170^oC. Реакцию проводят при давлении между 0,1 и 760 мм Hg. Конечной точкой реакции является время, когда заканчивается отгонка воды и аммиака. После окончания реакции оставшийся аммиак можно рециркулировать в виде аммониевой соли α- гидроксикислоты. Следовательно, если нужно, реакцию можно останавливать до ее завершения. Когда целевая α- гидроксикислота восприимчива к окислению, воздух можно заменить на инертный газ, такой как азот, аргон или гелий, так чтобы повысить чистоту получаемой α- гидроксикислоты. Когда реакцию проводят при атмосферном давлении, введение инертного газа в реакционный раствор повышает эффективность удаления аммиака.In step 1, various distillation equipment may be applicable. To increase the evaporation area, equipment with a stirrer or equipment for forming a liquid film is particularly advantageous. The reaction temperature is usually in the range between 40 and 200 ^° C., particularly preferably in the range between 60 and 170 ^° C. The reaction is carried out at a pressure between 0.1 and 760 mm Hg. The end point of the reaction is the time when the distillation of water and ammonia ends. After completion of the reaction, the remaining ammonia can be recycled in the form of the ammonium salt of α-hydroxy acid. Therefore, if necessary, the reaction can be stopped until it is completed. When the target α-hydroxy acid is susceptible to oxidation, the air can be replaced with an inert gas such as nitrogen, argon or helium, so as to increase the purity of the resulting α-hydroxy acid. When the reaction is carried out at atmospheric pressure, introducing an inert gas into the reaction solution increases the removal efficiency of ammonia.

Органическими растворителями, пригодными в стадии 1, являются растворители, которые не реагируют с α- гидроксикислотами и аммиаком и имеют температуру кипения 40^oC или выше. Предпочтительны растворители, образующие азеотропную смесь с водой. Примеры их включают бензол, толуол, ксилол, мезитилен, диэтиловый эфир этиленгликоля, диметиловый эфир этиленгликоля, диметиловый эфир диэтиленгликоля, диизобутиловый эфир, ди-н-бутиловый эфир, анизол и декан.Organic solvents suitable in step 1 are those that do not react with α-hydroxy acids and ammonia and have a boiling point of 40 ^° C. or higher. Solvents forming an azeotropic mixture with water are preferred. Examples thereof include benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diisobutyl ether, di-n-butyl ether, anisole and decane.

В реакции стадии 1 в качестве побочного продукта может образоваться амид α- гидроксикислоты. Это происходит потому, что растворенный аммиак реагирует с поли-α-гидроксикислотами с низкой молекулярной массой с образованием амида. В этом случае степень образования побочного продукта можно регулировать ниже 2% посредством выбора подходящих органических растворителей, регулирования степени снижения давления или повышения площади испарения. Этот амид α- гидроксикислоты гидролизуют в аммониевую соль α- гидроксикислоты в стадии 2. Следовательно, степень образования побочного продукта далее снижается. In the reaction of step 1, an α-hydroxy acid amide may be formed as a by-product. This is because dissolved ammonia reacts with low molecular weight poly-α-hydroxy acids to form an amide. In this case, the degree of formation of a by-product can be controlled below 2% by selecting suitable organic solvents, adjusting the degree of pressure reduction or increasing the evaporation area. This α-hydroxy acid amide is hydrolyzed to the ammonium salt of the α-hydroxy acid in step 2. Consequently, the degree of formation of a by-product is further reduced.

Аммиак, отогнанный в стадии 1, можно рециркулировать в виде газообразного аммиака, он имеет высокую ценность. Ammonia, distilled in stage 1, can be recycled in the form of gaseous ammonia, it has a high value.

Стадией 2 является добавление воды к реакционному раствору для нагревания после окончания реакции стадии 1. Воду обычно добавляют в 0,1-10-кратном, предпочтительно 0,2-3-кратном количестве (частей по массе), от массы остатка после того, как стадия 1 завершилась. Температура реакции составляет 50 ~ 100^oC, когда реакцию проводят при атмосферном давлении. Реакцию можно проводить под давлением. При использовании устойчивого к давлению реакционного сосуда можно проводить при 100 ~ 300^oC, предпочтительно 120 ~ 170^oC, так чтобы время реакции можно было сократить.Stage 2 is the addition of water to the reaction solution for heating after the completion of the reaction of stage 1. Water is usually added in 0.1-10 times, preferably 0.2-3 times (parts by weight), based on the weight of the residue after stage 1 is over. The reaction temperature is 50 ~ 100 ^° C. when the reaction is carried out at atmospheric pressure. The reaction can be carried out under pressure. When using a pressure-resistant reaction vessel, it is possible to carry out at 100 ~ 300 ^° C, preferably 120 ~ 170 ^° C, so that the reaction time can be shortened.

В процессе реакции в стадии 2 поли-α-гидроксикислоты с низкой молекулярной массой гидролизуют в α- гидроксикислоту. Амид α- гидроксикислоты, образуемый в стадии 1 в качестве побочного продукта, также частично гидролизуют в аммониевую соль α- гидроксикислоты. During the reaction in step 2, low molecular weight poly-α-hydroxy acids are hydrolyzed to α-hydroxy acids. The α-hydroxy acid amide formed in step 1 as a by-product is also partially hydrolyzed to the ammonium salt of the α-hydroxy acid.

После завершения реакции в стадии 2 большую часть α- гидроксикислоты можно получить в виде свободной кислоты. Часть кислоты может реагировать с аммиаком, оставшимся в стадии 1, и с аммиаком, образуемым путем гидролиза образуемого в качестве побочного продукта амида α- гидроксикислоты, и оставаться в виде аммониевой соли α- гидроксикислоты. Аммониевую соль α- гидроксикислоты, которая образуется вне системы, можно рециркулировать в качестве исходного материала в стадию 1, что не создает особых проблем. After the completion of the reaction in step 2, most of the α-hydroxy acid can be obtained as the free acid. Part of the acid can react with the ammonia remaining in stage 1 and with ammonia formed by hydrolysis of the α-hydroxy acid amide formed as a by-product, and remain in the form of the ammonium salt of the α-hydroxy acid. The ammonium salt of α-hydroxy acid, which is formed outside the system, can be recycled as a starting material to stage 1, which does not pose any particular problems.

После завершения реакции в стадии 2 из полученного водного раствора α- гидроксикислоты отгоняют воду, получая свободную α- гидроксикислоту с чистотой 80% или выше. Для получения более чистой α- гидроксикислоты раствор предпочтительно экстрагируют подходящими органическими растворителями с последующей отгонкой растворителей. Для экстракции можно использовать, без особых ограничений, органические растворители, нерастворимые в воде и растворяющие свободные α- гидроксикислоты. Примеры их включают толуол, этилацетат, метилизобутилкетон, н-бутанол, диизопропиловый эфир и дихлорэтан. Для экстракции органическими растворителями можно применять непрерывную экстракцию путем противоточного распределения. Эта операция повышает выделение свободной α- гидроксикислоты. Если целевая α- гидроксикислота кристаллическая, свободную кислоту можно осадить в водном растворе после завершения реакции в стадии 2 и выделить фильтрованием вместо экстракции органическими растворителями. After completion of the reaction in step 2, water is distilled off from the obtained α-hydroxy acid aqueous solution to give a free α-hydroxy acid with a purity of 80% or higher. To obtain a purer α-hydroxy acid, the solution is preferably extracted with suitable organic solvents, followed by distillation of the solvents. Organic solvents insoluble in water and dissolving free α-hydroxy acids can be used for extraction. Examples thereof include toluene, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, n-butanol, diisopropyl ether and dichloroethane. For extraction with organic solvents, continuous extraction can be used by countercurrent distribution. This operation increases the release of free α-hydroxy acid. If the desired α-hydroxy acid is crystalline, the free acid can be precipitated in an aqueous solution after completion of the reaction in step 2 and isolated by filtration instead of extraction with organic solvents.

Возможно рециркулирование водных растворов, то есть водных слоев после экстракции органическими растворителями или фильтратов после отделения кристаллов, в качестве исходных материалов стадии 1, когда их концентрируют, после того как α- гидроксикислоту получают вышеуказанным способом. It is possible to recycle aqueous solutions, that is, aqueous layers after extraction with organic solvents or filtrates after separation of the crystals, as starting materials of stage 1, when they are concentrated after the α-hydroxy acid is obtained by the above method.

[Примеры]
Настоящее изобретение далее описывается со ссылкой на следующие примеры. α- Гидроксикислоты, амиды α-гидроксикислот и поли-α-гидроксикислоты анализировали высокоэффективной жидкостной хроматографией. Аммиак определяли методом измерения УФ-поглощения с использованием NADH-глутаминовая кислота-дегидрогеназы (Методы ферментативного анализа, Bergmeyer H.U. 3-rd Edition, Vol.8, pages 454-461).[Examples]
The present invention is further described with reference to the following examples. α-Hydroxy acids, amides of α-hydroxy acids and poly-α-hydroxy acids were analyzed by high performance liquid chromatography. Ammonia was determined by measuring UV absorption using NADH-glutamic acid dehydrogenase (Methods of enzymatic analysis, Bergmeyer HU 3D Edition, Vol.8, pages 454-461).

[Пример 1]
К 100 мл колбе, снабженной мешалкой и термометром, присоединяли ректификационную трубку. Фракционирующую колонку, снабженную термометром и обратным холодильником, соединяли с концом ректификационной трубки. Фракционирующую колонку устанавливали так, чтобы перегнанный органический растворитель был отделен от перегнанной воды и только органический растворитель возвращался в ректификационную трубку для орошения. В эту колбу на 100 мл помещали 14,20 г водного раствора, содержащего 53,40 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 40 мл ксилола. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 150^oC для нагревания раствора с перемешиванием. В начале реакции азеотропная смесь ксилола и воды поднималась до верха трубки и температура у верха была 92^oC ~ 93^oC. С развитием реакции вода отгонялась отдельно. Температура у верха трубки постепенно повышалась и достигала точки кипения ксилола около 140^oC. Во время реакции большую часть аммиака, за исключением аммиака, который растворялся в дистиллированной воде, выпускали в виде газа из конца обратного холодильника. После того как раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником в течение 4 часов, ксилол перегоняли при пониженном давлении, получая 7,68 г масла. Полученное масло помещали в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием приблизительно при 150^oC в течение 4 часов. Во время нагревания внутреннее давление было приблизительно 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температура и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 9,56 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 1. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 3,4%. Содержание полученного в качестве побочного продукта α- гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидроксиметилтиомасляной кислоты с учетом димеров были 0,9% и 90,4% соответственно.[Example 1]
A distillation tube was connected to a 100 ml flask equipped with a stirrer and a thermometer. A fractionating column equipped with a thermometer and a reflux condenser was connected to the end of the distillation tube. The fractionation column was set so that the distilled organic solvent was separated from the distilled water and only the organic solvent was returned to the distillation tube for irrigation. Into this 100 ml flask were placed 14.20 g of an aqueous solution containing 53.40 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 40 ml of xylene. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 150 ^° C. to heat the solution with stirring. At the beginning of the reaction, an azeotropic mixture of xylene and water rose to the top of the tube and the temperature at the top was 92 ^o C ~ 93 ^o C. With the development of the reaction, water was distilled off separately. The temperature at the top of the tube gradually increased and reached a boiling point of xylene of about 140 ^o C. During the reaction, most of the ammonia, with the exception of ammonia, which was dissolved in distilled water, was released as gas from the end of the reflux condenser. After the solution was heated at the boil under reflux for 4 hours, xylene was distilled under reduced pressure to obtain 7.68 g of an oil. The resulting oil was placed in an autoclave with an internal volume of about 60 ml. 20 ml of water was added to the oil to heat with stirring at approximately 150 ^° C. for 4 hours. During heating, the internal pressure was approximately 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 9.56 g of an oil. The analytical results are shown in table 1. In accordance with the results, the remaining ammonia was 3.4%. The content of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide obtained as a by-product and the yield of free α-hydroxymethylthiobutyric acid including dimers were 0.9% and 90.4%, respectively.

[Сравнительный пример 1]
Этот пример проводили по способу, описанному в патенте Великобритании N 967352. В колбу на 50 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещали 3,80 г водного раствора, содержащего 19,50 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 1,0 мл воды для образования гомогенного раствора. К получаемому раствору далее добавляли 23,0 мл толуола. Колбу помещали на масляную баню с температурой 120^oC для нагревания раствора при кипячении с обратным холодильником с перемешиванием. Температура реакционного раствора была 100 ~ 103^oC и газообразный аммиак генерировался с верха обратного холодильника. После того как раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником в течение 4 часов, толуол и воду отгоняли при пониженном давлении, получая 3,82 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 2. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 70,3%. Выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты был 22,1% с учетом димеров,
[Сравнительный пример 2]
Этот пример проводили по способу, описанному в выложенном патенте Японии N Sho 54-115317. В колбу на 200 мл, снабженную мешалкой, термометром, одной дистилляционной колонкой (10 мм внутренний диаметр и 10 см длина) и холодильником, помещали 50% по массе водный раствор, содержащий 25,88 ммоль α-гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 115 мл толуола. Получаемый раствор нагревали при перемешивании, в то время как в паровую фазу вводили небольшое количество высушенного воздуха. Газообразный аммиак был генерирован одновременно, когда была отогнана азеотропная смесь толуола и воды. Перегонку азеотропной смеси останавливали приблизительно через 40 минут после начала перегонки. Реакцию заканчивали приблизительно через 10 минут после того, как был отогнан почти только толуол. Общее количество перегнанного раствора было 64,5 г. Общее количество раствора после реакции было 58,8 г. Раствор после реакции конденсировали при пониженном давлении, получая 5,6 масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 3. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 56,6%. Выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты был 32,8% с учетом димеров.[Comparative example 1]
This example was carried out according to the method described in UK patent N 967352. In a 50 ml flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, 3.80 g of an aqueous solution containing 19.50 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 1 was placed , 0 ml of water to form a homogeneous solution. 23.0 ml of toluene was further added to the resulting solution. The flask was placed in an oil bath at a temperature of 120 ^° C. to heat the solution while boiling under reflux with stirring. The temperature of the reaction solution was 100 ~ 103 ^° C and gaseous ammonia was generated from the top of the reflux condenser. After the solution was heated under reflux for 4 hours, toluene and water were distilled off under reduced pressure to obtain 3.82 g of an oil. The analytical results are shown in table 2. In accordance with these results, the remaining ammonia was 70.3%. The yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid was 22.1%, taking into account dimers,
[Comparative example 2]
This example was carried out according to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. Sho 54-115317. In a 200 ml flask equipped with a stirrer, a thermometer, one distillation column (10 mm inner diameter and 10 cm length) and a refrigerator, a 50% by weight aqueous solution containing 25.88 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 115 ml of toluene. The resulting solution was heated with stirring, while a small amount of dried air was introduced into the vapor phase. Ammonia gas was generated simultaneously when an azeotropic mixture of toluene and water was distilled off. Distillation of the azeotropic mixture was stopped approximately 40 minutes after the start of distillation. The reaction was completed approximately 10 minutes after almost only toluene was distilled off. The total amount of distilled solution was 64.5 g. The total amount of solution after the reaction was 58.8 g. The solution after the reaction was condensed under reduced pressure to obtain 5.6 oils. The analytical results are shown in table 3. In accordance with these results, the remaining ammonia was 56.6%. The yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid was 32.8% including dimers.

[Сравнительный пример 3]
Этот пример проводили по способу, описанному в выложенном патенте Японии Hei 7-330696. В колбу на 50 мл, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой, одной дистилляционной колонкой (10 мм внутренний диаметр и 10 см длина) и холодильником, помещали 10,35 г водного раствора, содержащего 51,81 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 12 мл воды. В колбу непрерывно при скорости 20 мл/час подавали воду, предварительно нагретую до 70^oC, в то время как из капилляра в колбу при атмосферном давлении продували очень небольшое количество азота. Дно колбы нагревали на масляной бане с температурой 150^oC. Водный аммиак перегоняли при температуре перегонки в верхней части 99 ~ 100^oC и при скорости перегонки 20 мл/час, тогда как количество оставшегося раствора сохраняли приблизительно постоянным. В течение приблизительно 4 часов получали всего около 80 мл водного аммиака. Общее количество раствора после реакции было 21,9 мл. Аналитические результаты приводятся в таблице 4. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 70,8%. Выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты был 21,9% с учетом димеров.[Comparative example 3]
This example was carried out according to the method described in Japanese Patent Laid-open Hei 7-330696. In a 50 ml flask equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel, one distillation column (10 mm inner diameter and 10 cm length) and a refrigerator, 10.35 g of an aqueous solution containing 51.81 mmol of α-hydroxy-4-methylthiobutyrate was placed ammonium and 12 ml of water. At a rate of 20 ml / h, water pre-heated to 70 ^° C. was continuously fed into the flask, while a very small amount of nitrogen was purged from the capillary into the flask at atmospheric pressure. The bottom of the flask was heated in an oil bath with a temperature of 150 ^o C. Aqueous ammonia was distilled at a distillation temperature in the upper part of 99 ~ 100 ^o C and at a distillation rate of 20 ml / hour, while the amount of the remaining solution was kept approximately constant. Within about 4 hours, a total of about 80 ml of aqueous ammonia was obtained. The total amount of solution after the reaction was 21.9 ml. The analytical results are shown in table 4. In accordance with these results, the remaining ammonia was 70.8%. The yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid was 21.9% including dimers.

[Пример 2]
Колбу на 100 мл снабжали теми же устройствами, как устройства, использованные в примере 1. В колбу помещали 5,84 г водного раствора, содержащего 45,61 ммоль лактата аммония и 40 мл ксилола. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 150^oC для нагревания раствора с перемешиванием. В начале реакции азеотропная смесь ксилола и воды поднималась до верха трубки и температура у верха была 92 ~ 93^oC. С развитием реакции вода перегонялась отдельно. Температура у верха трубки постепенно повышалась и достигала точки кипения ксилола около 140^oC. В процессе реакции большую часть аммиака, за исключением аммиака, растворенного в дистиллированной воде, удаляли в виде газа из верха обратного холодильника. Раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником с перемешиванием в течение всего 4 часов, в то время как реакцию проводили, как описано выше. Затем при пониженном давлении отгоняли ксилол, получая 4,08 г масла. Полученное масло помещали в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием приблизительно при 150^oC в течение 4 часов. Во время нагревания внутреннее давление было приблизительно 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 4,52 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 5. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 7,6%. Содержание полученного в качестве побочного продукта лактамида было 1,2%. Выход свободной молочной кислоты был 89,9%.[Example 2]
A 100 ml flask was equipped with the same devices as the devices used in Example 1. 5.84 g of an aqueous solution containing 45.61 mmol of ammonium lactate and 40 ml of xylene were placed in the flask. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 150 ^° C. to heat the solution with stirring. At the beginning of the reaction, an azeotropic mixture of xylene and water rose to the top of the tube and the temperature at the top was 92 ~ 93 ^o C. With the development of the reaction, water was distilled separately. The temperature at the top of the tube gradually increased and reached a boiling point of xylene of about 140 ^o C. During the reaction, most of the ammonia, with the exception of ammonia dissolved in distilled water, was removed as gas from the top of the reflux condenser. The solution was heated at the boil under reflux with stirring for only 4 hours, while the reaction was carried out as described above. Then, xylene was distilled off under reduced pressure to obtain 4.08 g of an oil. The resulting oil was placed in an autoclave with an internal volume of about 60 ml. 20 ml of water was added to the oil to heat with stirring at approximately 150 ^° C. for 4 hours. During heating, the internal pressure was approximately 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 4.52 g of an oil. The analytical results are shown in table 5. In accordance with these results, the remaining ammonia was 7.6%. The content of lactamide obtained as a by-product was 1.2%. The yield of free lactic acid was 89.9%.

[Пример 3]
Колбу на 100 мл снабжали теми же устройствами, как устройства, использованные в примере 1. В колбу помещали 10,46 г водного раствора, содержащего 58,78 ммоль манделата аммония и 40 мл ксилола. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 150^oC для нагревания раствора с перемешиванием. В начале реакции азеотропная смесь ксилола и воды поднималась до верха трубки и температура у верха была 92 ~ 93^oC. С развитием реакции вода перегонялась отдельно. Температура у верха трубки постепенно повышалась и достигала точки кипения ксилола около 140^oC. В процессе реакции большую часть аммиака удаляли в виде газа из верха обратного холодильника. Раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником с перемешиванием в течение всего 4 часов, в то время как реакцию проводили, как описано выше. Затем при пониженном давлении отгоняли ксилол, получая 7,38 г масла. Полученное масло помещали в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием приблизительно при 150^oC в течение 4 часов. Во время нагревания внутреннее давление было приблизительно 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 9,63 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 6. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 2,8%. Содержание полученного в качестве побочного продукта манделамида было 1,8%. Выход свободной миндальной кислоты был 93,5%.[Example 3]
A 100 ml flask was equipped with the same devices as those used in Example 1. 10.46 g of an aqueous solution containing 58.78 mmol of ammonium mandelate and 40 ml of xylene were placed in the flask. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 150 ^° C. to heat the solution with stirring. At the beginning of the reaction, an azeotropic mixture of xylene and water rose to the top of the tube and the temperature at the top was 92 ~ 93 ^o C. With the development of the reaction, water was distilled separately. The temperature at the top of the tube gradually increased and reached a boiling point of xylene of about 140 ^° C. During the reaction, most of the ammonia was removed as gas from the top of the reflux condenser. The solution was heated at the boil under reflux with stirring for only 4 hours, while the reaction was carried out as described above. Then, xylene was distilled off under reduced pressure to obtain 7.38 g of an oil. The resulting oil was placed in an autoclave with an internal volume of about 60 ml. 20 ml of water was added to the oil to heat with stirring at approximately 150 ^° C. for 4 hours. During heating, the internal pressure was approximately 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 9.63 g of an oil. The analytical results are shown in table 6. In accordance with these results, the remaining ammonia was 2.8%. The content of mandelamide obtained as a by-product was 1.8%. The yield of free mandelic acid was 93.5%.

[Пример 4]
Колбу на 100 мл снабжали теми же устройствами, как устройства, использованные в примере 1. В колбу помещали 10,01 водного раствора, содержащего 43,24 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 50 мл анизола. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 170^oC для нагревания раствора с перемешиванием. С развитием реакции вода перегонялась отдельно. Температура у верха трубки постепенно повышалась и достигала точки кипения анизола около 156^oC. В процессе реакции большую часть аммиака, за исключением аммиака, растворенного в дистиллированной воде, удаляли в виде газа из верха обратного холодильника. Раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником в течение 4 часов. Анизол затем отгоняли при пониженном давлении, получая 6,78 г масла. Полученное масло помещали в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием приблизительно при 150^oC в течение 4 часов. Во время нагревания внутреннее давление было приблизительно 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 7,61 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 7. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 3,7%. Содержание полученного в качестве побочного продукта α- -гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с учетом димеров были 1,0% и 90,1% соответственно.[Example 4]
A 100 ml flask was equipped with the same devices as those used in Example 1. A 10.01 aqueous solution containing 43.24 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 50 ml of anisole was placed in the flask. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 170 ^° C. to heat the solution with stirring. With the development of the reaction, water was distilled separately. The temperature at the top of the tube gradually increased and reached a boiling point of anisole of about 156 ^o C. During the reaction, most of the ammonia, with the exception of ammonia dissolved in distilled water, was removed as gas from the top of the reflux condenser. The solution was heated at the boil under reflux for 4 hours. Anisole was then distilled off under reduced pressure to obtain 6.78 g of an oil. The resulting oil was placed in an autoclave with an internal volume of about 60 ml. 20 ml of water was added to the oil to heat with stirring at approximately 150 ^° C. for 4 hours. During heating, the internal pressure was approximately 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 7.61 g of an oil. The analytical results are shown in table 7. In accordance with these results, the remaining ammonia was 3.7%. The content of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide obtained as a by-product and the yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid including dimers were 1.0% and 90.1%, respectively.

[Пример 5]
Колбу на 100 мл снабжали теми же устройствами, как устройства, использованные в примере 1. В колбу помещали 10,12 г водного раствора, содержащего 43,72 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 50 мл диэтилового эфира этиленгликоля. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 150^oC для нагревания раствора с перемешиванием. С развитием реакции вода перегонялась отдельно. Температура у верха трубки постепенно повышалась и достигала точки кипения диэтилового эфира этиленгликоля около 121^oC. В процессе реакции большую часть аммиака, за исключением аммиака, растворенного в дистиллированной воде, удаляли в виде газа из верха обратного холодильника. Раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником в течение 4 часов. Диэтиловый эфир этиленгликоля затем отгоняли при пониженном давлении, получая 6,94 г масла. Полученное масло помещали в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием приблизительно при 150^oC в течение 4 часов. Во время нагревания внутреннее давление было приблизительно 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 7,58 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 8. В соответствии с этими результатами оставшаяся часть аммиака составляла 3,8%. Содержание полученного в качестве побочного продукта α- -гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты при вычислении с учетом димеров были 1,1% и 90,9% соответственно.[Example 5]
A 100 ml flask was equipped with the same devices as those used in Example 1. 10.12 g of an aqueous solution containing 43.72 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 50 ml of ethylene glycol diethyl ether were placed in the flask. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 150 ^° C. to heat the solution with stirring. With the development of the reaction, water was distilled separately. The temperature at the top of the tube gradually increased and reached a boiling point of ethylene glycol diethyl ether of about 121 ^° C. During the reaction, most of the ammonia, with the exception of ammonia dissolved in distilled water, was removed as gas from the top of the reflux condenser. The solution was heated at the boil under reflux for 4 hours. Ethylene glycol diethyl ether was then distilled off under reduced pressure to obtain 6.94 g of an oil. The resulting oil was placed in an autoclave with an internal volume of about 60 ml. 20 ml of water was added to the oil to heat with stirring at approximately 150 ^° C. for 4 hours. During heating, the internal pressure was approximately 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 7.58 g of an oil. The analytical results are shown in table 8. In accordance with these results, the remaining ammonia was 3.8%. The content of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide obtained as a by-product and the yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid when calculated taking into account dimers were 1.1% and 90.9%, respectively.

[Пример 6]
Прямую трубку присоединяли к колбе на 50 мл, снабженной мешалкой, термометром и трубкой для введения газа. Фракционирующую колонку, снабженную термометром и обратным холодильником, соединяли с концом прямой трубки. В колбу на 50 мл помещали 5,09 г водного раствора, содержащего 20,61 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 20 мл диметилового эфира диэтиленгликоля. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 145^oC для нагревания раствора с перемешиванием. При нагревании в реакционный раствор со скоростью 100 мл/мин вводили газообразный азот, чтобы отогнать воду, уже присутствующую в исходных материалах, и воду, образованную во время реакции, в виде азеотропной смеси с диметиловым эфиром диэтиленгликоля за пределы реакционной системы. Большую часть аммиака, образованного во время реакции, за исключением аммиака, растворенного в дистиллированной воде, удаляли в виде газа из верха обратного холодильника. Температура реакционного раствора была приблизительно 115^oC в начале реакции из-за присутствия большого количества воды. С развитием реакции температура постепенно повышалась до постоянной около 130^oC. После проведения реакции в течение 2 часов диметиловый эфир диэтиленгликоля отгоняли при пониженном давлении, получая 3,65 г масла. Полученное масло переносили в
круглодонную колбу на 50 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием при кипячении с обратным холодильником в течение 4 часов при 100^oC. Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и анализировали. Аналитические результаты приводятся в таблице 9. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 4,3%. Содержание полученного в качестве побочного продукта a- гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с учетом димеров были 1,1% и 92,7% соответственно.[Example 6]
A straight tube was attached to a 50 ml flask equipped with a stirrer, a thermometer and a gas injection tube. A fractionating column equipped with a thermometer and reflux condenser was connected to the end of the straight tube. 5.09 g of an aqueous solution containing 20.61 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 20 ml of diethylene glycol dimethyl ether was placed in a 50 ml flask. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 145 ^° C. to heat the solution with stirring. While heating, nitrogen gas was introduced into the reaction solution at a rate of 100 ml / min in order to distill off the water already present in the starting materials and the water formed during the reaction as an azeotropic mixture with diethylene glycol dimethyl ether outside the reaction system. Most of the ammonia formed during the reaction, with the exception of ammonia dissolved in distilled water, was removed as gas from the top of the reflux condenser. The temperature of the reaction solution was approximately 115 ^° C. at the beginning of the reaction due to the presence of a large amount of water. With the development of the reaction, the temperature gradually increased to a constant of about 130 ^° C. After the reaction was carried out for 2 hours, diethylene glycol dimethyl ether was distilled off under reduced pressure to obtain 3.65 g of an oil. The resulting oil was transferred to
50 ml round bottom flask. To the oil was added 20 ml of water for heating with stirring under reflux for 4 hours at 100 ^° C. The reaction solution was cooled to room temperature and analyzed. The analytical results are shown in table 9. In accordance with the results, the remaining ammonia was 4.3%. The content of a-hydroxy-4-methylthiobutyramide obtained as a by-product and the yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid including dimers were 1.1% and 92.7%, respectively.

[Пример 7]
Прямую трубку присоединяли к колбе на 50 мл, снабженной мешалкой и термометром. Фракционирующую колонку, снабженную термометром и дефлегматором, соединяли с концом прямой трубки. Верх дефлегматора соединяли с воздушным отсасывающим устройством, так чтобы внутри реакционной системы было пониженное давление. В колбу на 50 мл помещали 5,00 г водного раствора, содержащего 20,25 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония, и 25 мл диметилового эфира диэтиленгликоля. Колбу помещали на масляную баню с температурой около 110^oC для нагревания раствора с перемешиванием. При нагревании давление внутри реакционной системы устанавливали до 600 ~ 650 мм Hg посредством отсасывающего устройства, чтобы отогнать воду, уже присутствующую в исходных материалах, и воду, образованную во время реакции, в виде азеотропной смеси с диметиловым эфиром диэтиленгликоля за пределы реакционной системы. Большая часть аммиака, образованного во время реакции, за исключением аммиака, растворенного в дистиллированной воде, была абсорбирована отсасывающим устройством в виде газа. Температура реакционного раствора была приблизительно 90 ~ 93^oC в начале реакции. С развитием реакции температура постепенно повышалась до постоянной около 100^oC. После проведения реакции в течение 4 часов диметиловый эфир диэтиленгликоля отгоняли при пониженном давлении, получая 4,08 г масла. Полученное масло переносили в круглодонную колбу на 50 мл. К маслу добавляли 20 мл воды для нагревания с перемешиванием при кипячении с обратным холодильником в течение 4 часов при 100^oC. Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и анализировали. Аналитические результаты приводятся в таблице 10. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 1,1%. Содержание полученного в качестве побочного продукта α- гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с учетом димеров были 1,9 и 93,4% соответственно.[Example 7]
A straight tube was attached to a 50 ml flask equipped with a stirrer and thermometer. A fractionating column equipped with a thermometer and a reflux condenser was connected to the end of a straight tube. The top of the reflux condenser was connected to an air suction device so that there was a reduced pressure inside the reaction system. 5.00 g of an aqueous solution containing 20.25 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 25 ml of diethylene glycol dimethyl ether were placed in a 50 ml flask. The flask was placed in an oil bath at a temperature of about 110 ^° C. to heat the solution with stirring. When heated, the pressure inside the reaction system was set to 600 ~ 650 mm Hg by means of a suction device in order to drive off water already present in the starting materials and water formed during the reaction, in the form of an azeotropic mixture with diethylene glycol dimethyl ether, outside the reaction system. Most of the ammonia formed during the reaction, with the exception of ammonia dissolved in distilled water, was absorbed by the suction device in the form of a gas. The temperature of the reaction solution was approximately 90 ~ 93 ^° C at the beginning of the reaction. With the development of the reaction, the temperature gradually increased to a constant of about 100 ^° C. After the reaction was carried out for 4 hours, diethylene glycol dimethyl ether was distilled off under reduced pressure to obtain 4.08 g of an oil. The resulting oil was transferred into a 50 ml round bottom flask. To the oil was added 20 ml of water for heating with stirring under reflux for 4 hours at 100 ^° C. The reaction solution was cooled to room temperature and analyzed. The analytical results are shown in table 10. In accordance with the results, the remaining ammonia was 1.1%. The content of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide obtained as a by-product and the yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid including dimers were 1.9 and 93.4%, respectively.

[Пример 8]
9,18 г водного раствора, содержащего 45,95 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония, помещали в круглодонную колбу на 50 мл. Этот раствор нагревали при 120 ~ 125^oC и 0,8 ~ 1,5 мм Hg в течение 4 часов в роторном испарителе для удаления генерированного аммиака и воды. Общее количество оставшегося реакционного раствора было 7,29 г. Раствор содержал, помимо поли-α-гидрокси-4-метилтиомасляных кислот, 3,06 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 0,87 ммоль α- -гидрокси-4-метилтиобутирамида. К оставшемуся раствору, полученному после реакции, добавляли 22 мл воды. Получаемый раствор нагревали при кипячении с обратным холодильником при атмосферном давлении в течение 20 часов. Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и экстрагировали 25 мл метилизобутилкетона 3 раза. Органические слои объединяли и концентрировали, получая 7,08 г масла. Водный слой после экстракции также концентрировали, получая 0,81 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 11. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 7,0%. Содержание являющегося побочным продуктом α- гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с учетом димеров были 1,0% и 81,9% соответственно.[Example 8]
9.18 g of an aqueous solution containing 45.95 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate was placed in a 50 ml round bottom flask. This solution was heated at 120 ~ 125 ^° C and 0.8 ~ 1.5 mm Hg for 4 hours in a rotary evaporator to remove the generated ammonia and water. The total amount of the remaining reaction solution was 7.29 g. The solution contained, in addition to poly-α-hydroxy-4-methylthiobutyric acids, 3.06 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 0.87 mmol of α-hydroxy-4- methylthiobutyramide. To the remaining solution obtained after the reaction, 22 ml of water was added. The resulting solution was heated under reflux at atmospheric pressure for 20 hours. The reaction solution was cooled to room temperature and extracted with 25 ml of methyl isobutyl ketone 3 times. The organic layers were combined and concentrated to give 7.08 g of oil. The aqueous layer after extraction was also concentrated to obtain 0.81 g of an oil. The analytical results are shown in table 11. In accordance with the results, the remaining ammonia was 7.0%. The content of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide, a by-product, and the yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid including dimers were 1.0% and 81.9%, respectively.

[Пример 9]
9,25 г водного раствора, содержащего 46,31 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония, помещали в круглодонную колбу на 50 мл. Этот раствор нагревали при 135 ~ 140^oC и 0,8 ~ 1,5 мм Hg в течение 4 часов в роторном испарителе для удаления генерированного аммиака и воды. Общее количество оставшегося реакционного раствора было 7,20 г. Раствор содержал, помимо поли α- гидрокси-4-метилтиомасляных кислот, 2,54 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирата аммония и 0,57 ммоль α- гидрокси-4-метилтиобутирамида. Оставшийся раствор, полученный после реакции, переносили в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К раствору добавляли 20 мл воды для нагревания на масляной бане при 170 ~ 175^oC в течение 4 часов. Внутреннее давление во время нагревания было 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 7,45 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 12. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 6,2%. Содержание полученного в качестве побочного продукта α- гидрокси-4-метилтиобутирамида и выход свободной α- гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с учетом димеров были 0,4% и 83,2% соответственно.[Example 9]
9.25 g of an aqueous solution containing 46.31 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate was placed in a 50 ml round bottom flask. This solution was heated at 135 ~ 140 ^° C and 0.8 ~ 1.5 mm Hg for 4 hours in a rotary evaporator to remove the generated ammonia and water. The total amount of the remaining reaction solution was 7.20 g. The solution contained, in addition to poly α-hydroxy-4-methylthiobutyric acids, 2.54 mmol of ammonium α-hydroxy-4-methylthiobutyrate and 0.57 mmol of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide. The remaining solution obtained after the reaction was transferred into an autoclave with an internal volume of about 60 ml. To the solution was added 20 ml of water for heating in an oil bath at 170 ~ 175 ^o C for 4 hours. The internal pressure during heating was 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 7.45 g of an oil. The analytical results are shown in table 12. In accordance with the results, the remaining ammonia was 6.2%. The content of α-hydroxy-4-methylthiobutyramide obtained as a by-product and the yield of free α-hydroxy-4-methylthiobutyric acid including dimers were 0.4% and 83.2%, respectively.

[Пример 10]
9,04 г водного раствора, содержащего 79,58 ммоль лактата аммония, помещали в круглодонную колбу на 50 мл. Этот раствор нагревали при 118 ~ 120^oC и 11 ~ 14 мм Hg в течение 6 часов в роторном испарителе для удаления генерированного аммиака и воды. Общее количество оставшегося реакционного раствора было 6,62 г. Раствор содержал, помимо полимолочных кислот, 6,31 ммоль лактата аммония и 1,04 ммоль лактамида. Оставшийся раствор, полученный после реакции, переносили в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К раствору добавляли 30 мл воды для нагревания на масляной бане при 150 ~ 155^oC в течение 3 часов. Внутреннее давление во время нагревания было 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры, переносили в круглодонную колбу на 50 мл и концентрировали при пониженном давлении, так чтобы раствор был приблизительно 80% водным раствором. Получали 9,11 г масла. Аналитические результаты приводятся в таблице 13. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 8,9%. Выход свободной молочной кислоты относительно исходного количества лактата аммония был 90,1%.[Example 10]
9.04 g of an aqueous solution containing 79.58 mmol of ammonium lactate was placed in a 50 ml round bottom flask. This solution was heated at 118 ~ 120 ^° C and 11 ~ 14 mm Hg for 6 hours in a rotary evaporator to remove the generated ammonia and water. The total amount of the remaining reaction solution was 6.62 g. The solution contained, in addition to polylactic acids, 6.31 mmol of ammonium lactate and 1.04 mmol of lactamide. The remaining solution obtained after the reaction was transferred into an autoclave with an internal volume of about 60 ml. To the solution was added 30 ml of water for heating in an oil bath at 150 ~ 155 ^o C for 3 hours. The internal pressure during heating was 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature, transferred to a 50 ml round bottom flask and concentrated under reduced pressure so that the solution was approximately 80% aqueous solution. Received 9.11 g of oil. The analytical results are shown in table 13. In accordance with the results, the remaining ammonia was 8.9%. The yield of free lactic acid relative to the initial amount of ammonium lactate was 90.1%.

[Пример 11]
9,06 г водного раствора, содержащего 45,84 ммоль манделата аммония, помещали в круглодонную колбу на 50 мл. Этот раствор нагревали при 118 ~ 120^oC и 0,5 ~ 1,0 мм Hg в течение 4 часов в роторном испарителе для удаления генерированного аммиака и воды. Общее количество оставшегося реакционного раствора было 6,09 г. Раствор содержал, помимо полиминдальных кислот, 1,38 ммоль манделата аммония и 0,49 ммоль манделамида. Оставшийся раствор, полученный после реакции, переносили в автоклав с внутренним объемом около 60 мл. К раствору добавляли 20 мл воды для нагревания на масляной бане при 170 ~ 175^oC в течение 4 часов. Внутреннее давление во время нагревания было 3 кг/см². Реакционный раствор охлаждали вплоть до комнатной температуры и переносили в круглодонную колбу на 50 мл. Воду отгоняли при пониженном давлении, получая 6,92 г кристаллов. Аналитические результаты приводятся в таблице 14. В соответствии с результатами оставшаяся часть аммиака составляла 3,6%. Выход свободной миндальной кислоты относительно исходного количества манделата аммония был 92,9%.[Example 11]
9.06 g of an aqueous solution containing 45.84 mmol of ammonium mandelate was placed in a 50 ml round bottom flask. This solution was heated at 118 ~ 120 ^° C and 0.5 ~ 1.0 mm Hg for 4 hours in a rotary evaporator to remove the generated ammonia and water. The total amount of the remaining reaction solution was 6.09 g. The solution contained, in addition to polyindindic acids, 1.38 mmol of ammonium mandelate and 0.49 mmol of mandelamide. The remaining solution obtained after the reaction was transferred into an autoclave with an internal volume of about 60 ml. To the solution was added 20 ml of water for heating in an oil bath at 170 ~ 175 ^o C for 4 hours. The internal pressure during heating was 3 kg / cm ² . The reaction solution was cooled to room temperature and transferred to a 50 ml round bottom flask. Water was distilled off under reduced pressure to obtain 6.92 g of crystals. The analytical results are shown in table 14. In accordance with the results, the remaining ammonia was 3.6%. The yield of free mandelic acid relative to the initial amount of ammonium mandelate was 92.9%.

Способы этого изобретения являются предпочтительными и выгодными с промышленной точки зрения по следующим причинам:
1. Когда свободную α-гидроксикислоту получают из ее аммониевой соли, аммиак удаляют в виде газообразного аммиака, так что отходы в виде аммониевой соли не образуются.The methods of this invention are preferred and industrially advantageous for the following reasons:
1. When free α-hydroxy acid is obtained from its ammonium salt, ammonia is removed in the form of gaseous ammonia, so that waste products in the form of ammonium salt are not formed.

2. Способы выгодны из-за стоимости продукции благодаря тому, что отсутствует добавление дополнительных веществ, таких как катализаторы или добавки для нейтрализации. 2. The methods are advantageous due to the cost of production due to the fact that there is no addition of additional substances, such as catalysts or additives to neutralize.

3. Оставшийся аммиак и образующийся в качестве побочного продукта амид α-гидроксикислоты можно отделить от свободной α-гидроксикислоты и рециркулировать в виде их аммониевой соли после проведения гидролитической реакции. 3. The remaining ammonia and α-hydroxy acid amide formed as a by-product can be separated from the free α-hydroxy acid and recycled in the form of their ammonium salt after the hydrolytic reaction.

Промышленное применение
Настоящее изобретение является выгодным и эффективным промышленным способом получения свободной α- гидроксикислоты из ее аммониевой соли, имеющим большое значение.Industrial application
The present invention is a profitable and efficient industrial method for producing free α-hydroxy acid from its ammonium salt, which is of great importance.

Claims

1. The method of producing α-hydroxy acids by heating an aqueous solution of the corresponding ammonium salt of α-hydroxy acids containing an organic solvent, with the removal of ammonia formed, characterized in that the α-hydroxy acid salt of the formula (I) is used as the ammonium salt

where R is C ₁ -C ₆ alkyl which may be substituted with a C ₁ -C ₆ alkylthio group, or phenyl,
heating is carried out to remove the resulting ammonia and water, and water is added to the residue obtained after removal of ammonia, water and an organic solvent, to obtain a mixture that is heated.

2. The method of producing α-hydroxy acids by heating an aqueous solution of the corresponding ammonium salt of α-hydroxy acids to remove the resulting ammonia and water, characterized in that the salt of α-hydroxy acids of the formula (I) is used as the ammonium salt

where R is C ₁ -C ₆ alkyl which may be substituted with a C ₁ -C ₆ alkylthio group, or phenyl,
heating an aqueous solution of the corresponding ammonium salt of α-hydroxy acid to remove the resulting ammonia and water is carried out under reduced pressure, water is added to the obtained residue, and the resulting mixture is heated.

Priority on points:
11/19/1996 according to claim 1;
02/26/1996 according to claim 2.