RU2176637C2

RU2176637C2 - Method of preparing dl-aspartic acid

Info

Publication number: RU2176637C2
Application number: RU2000130087/04A
Authority: RU
Inventors: В.А. Овчинников; Л.М. Москвина
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Новочеркасский завод синтетических продуктов"
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2001-12-10

Abstract

FIELD: organic chemistry, particularly, preparation of DL-aspartic acid. SUBSTANCE: described is synthesis of DL-aspartic acid from maleic anhydride, aqueous ammonia, hydrochloric acid in the presence of carbamide clatrate catalyst with didecylmethylammonium bromide at temperature of 140-145 C and pressure of (5,0-5,5)•10⁵ Pa. This enables one to attain 72-80 % of "pure" DL-aspartic acid. Use of aqueous ammonia and hydrochloric acid instead of sodium chloride. EFFECT: more efficient preparation method. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения DL-аспарагиновой кислоты, применяемой в фармацевтической промышленности в качестве сырья для лекарственных средств. The invention relates to the field of organic chemistry, in particular to a method for producing DL-aspartic acid, used in the pharmaceutical industry as a raw material for medicines.

Известен способ получения DL-аспарагиновой кислоты (Chang Chol WOn, Хвахакква Хвахак Конон, 1974, 17, N 3 130-133) реакцией мононатриевой соли малеиновой кислоты с 25% водным аммиаком в присутствии NH₄HCO₃ при соотношении реагентов 1:6:2, температуре 130^oC, времени реакции 6 ч. Выход кислоты 60%.A known method of producing DL-aspartic acid (Chang Chol WOn, Hwahakkwa Hwahak Konon, 1974, 17, N 3 130-133) by reaction of the monosodium salt of maleic acid with 25% aqueous ammonia in the presence of NH ₄ HCO ₃ in the ratio of reactants 1: 6: 2 , a temperature of 130 ^o C, a reaction time of 6 hours. The acid yield of 60%.

В промышленном способе (постоянный технологический регламент производства DL-аспарагиновой кислоты химического завода им. Войкова) кислоту получают конденсацией малеинового ангидрида с водным аммиаком при давлении (6,9- 7,8)•10⁵ Па с последующим гидролизом полученной аммонийной соли аспарагиновой кислоты и выделением свободной кислоты. Выход целевого продукта 43- 45%.In an industrial process (continuous process schedule for the production of DL-aspartic acid of the Voikov Chemical Plant), the acid is obtained by condensation of maleic anhydride with aqueous ammonia at a pressure of (6.9-7.8) • 10 ⁵ Pa followed by hydrolysis of the obtained ammonium salt of aspartic acid and release of free acid. The yield of the target product 43-45%.

Недостатком перечисленных способов является низкий выход DL-аспарагиновой кислоты. The disadvantage of these methods is the low yield of DL-aspartic acid.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения DL-аспарагиновой кислоты из малеинового ангидрида в среде водного аммиака в присутствии хлористого аммония. (Пат. ПНР N 133691, опубл. 30.08.88, МКИ C 07 C 101/22). К нагретой до 60^oC смеси 350 л воды c 325 кг малеинового ангидрида, помещенной в автоклав из нержавеющей стали емкостью 4000 л, прибавляют 350 кг хлористого аммония и около 650 л водного аммиака с тем, чтобы конечная концентрация аммиака составила 4,5%. Смесь нагревают 2 ч при t = 145^oC и давлении 4,9•10⁵ Па. После охлаждения до 70^oC подкисляют соляной кислотой до pH 2,5, охлаждают примерно 16 ч до 20^oC и фильтруют. Осадок промывают водой с температурой 14^oC с целью освобождения от хлористого аммония и получает 245 кг DL-аспарагиновой кислоты. Выход кислоты 53%.Closest to the proposed method is a method for producing DL-aspartic acid from maleic anhydride in aqueous ammonia in the presence of ammonium chloride. (Pat. NDP N 133691, publ. 30.08.88, MKI C 07 C 101/22). To a mixture of 350 liters of water heated to 60 ^° C. with 325 kg of maleic anhydride, placed in a 4000 liter stainless steel autoclave, 350 kg of ammonium chloride and about 650 liters of aqueous ammonia are added so that the final ammonia concentration is 4.5%. The mixture is heated for 2 hours at t = 145 ^o C and a pressure of 4.9 • 10 ⁵ PA. After cooling to 70 ^° C., it was acidified with hydrochloric acid to pH 2.5, cooled to approximately 16 ^° C. for about 16 hours and filtered. The precipitate is washed with water at a temperature of 14 ^o C in order to free from ammonium chloride and receives 245 kg of DL-aspartic acid. The acid yield of 53%.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести малый выход DL-аспарагиновой кислоты, использование дорогого реагента (NH₄Cl).The disadvantages of the prototype method include a low yield of DL-aspartic acid, the use of an expensive reagent (NH ₄ Cl).

Цель изобретения - повышение производительности и удешевление процесса получения высококачественной DL-аспарагиновой кислоты. The purpose of the invention is to increase productivity and reduce the cost of the process of obtaining high-quality DL-aspartic acid.

Цель достигается использованием в синтезе DL-аспарагиновой кислоты катализатора клатрата карбамида c дидецилдиметиламмонийбромидом и соляной кислоты вместо хлористого аммония. The goal is achieved by using a urea clathrate catalyst with didecyldimethylammonium bromide and hydrochloric acid instead of ammonium chloride in the synthesis of DL-aspartic acid.

Формула катализатора:

выпускается израильской компанией Abic под торговой маркой СентАбик).Catalyst Formula:

manufactured by the Israeli company Abic under the brand name SentAbik).

B соответствии с предлагаемым способом получение аспарагиновой кислоты осуществляют следующим образом. In accordance with the proposed method, the preparation of aspartic acid is as follows.

В реактор-автоклав из нержавеющей стали емкостью 1600 мл, снабженный манометром, термометром и перемешивающим устройством, помещают 105 г технического малеинового ангидрида и 75 г воды. После растворения ангидрида добавляют 414 г 27% водного аммиака, 240 г соляной кислоты плотностью 1,16 - 1,18 г/см³ и 1 г катализатора. Смесь нагревают 6 ч при температуре 140 - 145^oC и давлении 5,0•10⁵ - 5,5•10⁵ Па. После этого смесь охлаждают до 35^oC и сливают из реактора. Избыток аммиака отгоняют, а оставшуюся смесь подвергают гидролизу. Выделяют техническую DL-аспарагиновую кислоту, которую затем очищают активированным углем, промывают холодной водой, гидролизным спиртом, сушат.105 g of technical maleic anhydride and 75 g of water are placed in a 1600 ml stainless steel reactor-autoclave equipped with a manometer, thermometer and stirrer. After dissolution of the anhydride, 414 g of 27% aqueous ammonia, 240 g of hydrochloric acid with a density of 1.16 - 1.18 g / cm ³ and 1 g of catalyst are added. The mixture is heated for 6 hours at a temperature of 140 - 145 ^o C and a pressure of 5.0 • 10 ⁵ - 5.5 • 10 ⁵ PA. After that, the mixture is cooled to 35 ^o C and drained from the reactor. The excess ammonia is distilled off, and the remaining mixture is hydrolyzed. Technical DL-aspartic acid is isolated, which is then purified with activated carbon, washed with cold water, hydrolysis alcohol, and dried.

Выход "чистой" кислоты 72 - 80%. The yield of "pure" acid 72 - 80%.

Отличительной особенностью предлагаемого способа получения DL-аспарагиновой кислоты является:
- проведение синтеза в присутствии катализатора клатрата карбамида с дидецилдиметиламмонийбромидом;
- использование вместо хлористого аммония соляной кислоты и водного аммиака в соотношениях, обеспечивающих концентрацию аммиака в растворе 9 - 13%.A distinctive feature of the proposed method for producing DL-aspartic acid is:
- the synthesis in the presence of a urea clathrate catalyst with didecyldimethylammonium bromide;
- the use of hydrochloric acid and aqueous ammonia instead of ammonium chloride in ratios that ensure the concentration of ammonia in the solution is 9 - 13%.

Заявителям неизвестны опубликованные источники, в которых предлагается способ получения DL-аспарагиновой кислоты с использованием в качестве катализатора клатрата карбамида с дидецилдиметиламмонийбромидом. Это указывает на соответствие существенных отличительных признаков предлагаемого способа критериям новизны и неочевидности. Applicants are not aware of published sources that propose a method for producing DL-aspartic acid using carbamide cladrate with didecyldimethylammonium bromide as a catalyst. This indicates the compliance of the essential distinguishing features of the proposed method with the criteria of novelty and non-obviousness.

Преимущество предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом заключается в повышении выхода целевого продукта и удешевлении процесса. The advantage of the proposed method compared to the prototype method is to increase the yield of the target product and the cost of the process.

Способ иллюстрируется следующими примерами (см. таблицу). The method is illustrated by the following examples (see table).

Claims

1. The method of producing DL-aspartic acid from maleic anhydride, aqueous ammonia, hydrochloric acid at a temperature of 140-145 ^o C and a pressure of (5.0 - 5.5) • 10 ⁵ PA, characterized in that the synthesis is carried out in the presence of a clathrate catalyst carbamide with didecyldimethylammonium bromide.

2. The method according to claim 1, characterized in that hydrochloric acid and 27% aqueous ammonia are used as reagents in ratios providing a final concentration of ammonia in solution of 9-13%, with the following molar ratio of components:
Maleic Anhydride - 1.1
27% Aqueous ammonia - 3.2
Hydrochloric acid - 2.1
Water - 4.2
The catalyst is 1 wt.% T