SK280453B6 - Spôsob výroby gama-butyrobetaínu - Google Patents

Spôsob výroby gama-butyrobetaínu Download PDF

Info

Publication number
SK280453B6
SK280453B6 SK5384-89A SK538489A SK280453B6 SK 280453 B6 SK280453 B6 SK 280453B6 SK 538489 A SK538489 A SK 538489A SK 280453 B6 SK280453 B6 SK 280453B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
gamma
reaction
butyrobetaine
butyrolactone
pressure
Prior art date
Application number
SK5384-89A
Other languages
English (en)
Other versions
SK538489A3 (en
Inventor
Peter Hardt
Andrej Stravs
Pius Abgottspon
Original Assignee
Lonza A. G.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lonza A. G. filed Critical Lonza A. G.
Publication of SK538489A3 publication Critical patent/SK538489A3/sk
Publication of SK280453B6 publication Critical patent/SK280453B6/sk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C229/00—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C229/02—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C229/04—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C229/06—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton
    • C07C229/10—Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having only one amino and one carboxyl group bound to the carbon skeleton the nitrogen atom of the amino group being further bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/04—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups
    • C07C227/06—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups by addition or substitution reactions, without increasing the number of carbon atoms in the carbon skeleton of the acid
    • C07C227/08—Formation of amino groups in compounds containing carboxyl groups by addition or substitution reactions, without increasing the number of carbon atoms in the carbon skeleton of the acid by reaction of ammonia or amines with acids containing functional groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Description

Gama-butyrobetaín nachádza stále väčšie použitie ako východiskový produkt na mikrobiálnu výrobu L-kamitínu. Vynález opisuje nový spôsob jeho výroby.
Doterajší stav techniky
Laboratórne spôsoby syntézy jednotlivých medzistupňov sú už dostatočne opísané.
Podľa DE-OS 2751134 sa nechá reagovať gama-butyrolaktón s tionylchloridom a metanolom na metylester kyseliny gama-chlórmaslovej. Nevýhodou tohto spôsobu je potreba odstraňovať vznikajúci oxid siričitý.
Z DE-OS 1903076 vyplýva, že gama-butyrolaktón sa prevedie suchou kyselinou chlorovodíkovou a metanolom po 4 hodinách refluxovania a týždennom státí reakčného roztoku na metylester kyseliny gama-chlórmaslovej.
V DE-OS 1939759 sa uvádza, že gama-butyrolaktón môže byť dvojstupňovým postupom (prvý stupeň s chloridom zinočnatým, kyselinou chlorovodíkovou, druhý stupeň s metanolom za podmienok refluxu) prevedený vo výťažku 90 až 95 % na metylester kyseliny gama-chlórmaslovej. Veľkou nevýhodou je však zinočnatá soľ, ktorá nerecirkuluje a sťažuje odvodnenie.
Aksncs a kol. J. Chem. Soc. 1959, str. 103 f ďalej uvádzajú, že metylester kyseliny gama-brómmaslovej môže reagovať zahrievaním s alkoholickým trietylamínom vo výťažku len 20 % na metylester kyseliny 4-trimetylamóniummaslovej.
Uvedené výrobné stupne buď neposkytujú dostatočne vysoké výťažky, alebo sú kvôli sťaženému odstraňovaniu vznikajúcich vedľajších produktov nevhodné na použitie v priemyselnom meradle.
Z toho vyplýva úloha nájsť jednoduchý, vo veľkom meradle uskutočniteľný spôsob výroby gama-butyrobetaínu z butvrolaktónu, ktorý by poskytoval dobré výťažky a zároveň bol vhodný z ekologického hľadiska.
Podstata vynálezu
Podstata spôsobu podľa vynálezu spočíva v tom, že sa v prvom stupni nechá reagovať gama-butyrolaktón s chlorovodíkom na kyselinu gama-chlórmaslovú. Účelne sa pracuje pri tlaku 1.105 až 25.105 Pa, výhodne 8.105 až 20.105 Pa. Reakčná teplota sa môže pritom pohybovať v rozmedzí od 40 do 150 °C, výhodne od 80 do 120 °C.
Chlorovodík sa obyčajne používa v prebytku od 5 do 40 % vo vzťahu na gama-butyrolaktón.
Reakcia na kyselinu gama-chlórmaslovú trvá asi 2 až 10 hodín a prebieha prakticky kvantitatívne.
Prednosťou spôsobu podľa tohto vynálezu je to, že kyselina gama-chlórmaslová sa nemusí izolovať, ale reakčný roztok z prvého stupňa môže priamo reagovať pri tvorbe esteru s príslušným nižším alifatickým alkoholom. Prebytok chlorovodíka z prvého stupňa môže pritom fungovať ako katalyzátor esterifikácie. Môže sa ale javiť ako potrebné ďalšie pridanie chlorovodíka na esteriflkáciu.
Nižšími alifatickými alkoholmi sú výhodne metanol, etanol, propanol alebo butanol, zvlášť výhodný je metanol alebo etanol.
Esterifikačná reakcia prebieha výhodne pri tlaku 1.105 až 15.105 Pa, zvlášť výhodne 1.105 až 10.105 Papri teplote od 40 do 150 °C, zvlášť výhodne od 70 do 120 °C.
Reakciu gama-butyrolaktónu na ester kyseliny gama-chlórmaslovej je možné vykonať aj v jednom stupni. Preto sa nechajú reagovať spolu gama-butyrolaktón, chlorovodík a zodpovedajúci alkohol pri tlaku 1.105 až 10.105 Pa pri teplote od 40 do 150 °C na zodpovedajúci ester kyseliny gama-chlórmaslovej.
V treťom stupni nasleduje prevedenie esteru kyseliny gama-chlórmaslovej trietylamínom na chlorid esteru kyseliny trimetylamóniummaslovej. Výhodne sa táto reakcia vykonáva pri tlaku 1.105 až 10.10s Pa a teplote od 20 do 180 °C, zvlášť výhodne pri 80 až 150 °C.
Trimetylamín sa môže použiť v miernom prebytku alebo v stechiometrickom množstve, výhodne sa ale používa v miernom prebytku.
Výhodné je používať ako rozpúšťadlo alkohol zodpovedajúci esterovému zvyšku. Je ale tiež možné použiť rozpúšťadlo rozpúšťajúce trimetylamín ako napríklad toluén.
Reakcia chloridu esteru kyseliny gama-trimetylamóniummaslovej trvá 2 až 6 hodin a prebieha prakticky kvantitatívne.
Reakčný roztok môže byť použitý priamo na posledný stupeň zmydelnenia.
Ako bázy sa môžu použiť v podstate všetky silné bázy používané na zmydelnenie. Výhodným sa javí použitie vodných roztokov anorganických báz, ako sú hydroxidy kovov alkalických zemín alebo hydroxidy alkalických kovov (hydroxid sodný alebo draselný ako príklad), alebo uhličitany kovov alkalických zemín alebo alkalických kovov (napr. uhličitan sodný). Výhodnou reakčnou teplotou na zmydelnenie je teplota v rozmedzí od 20 do 100 °C.
Izolácia, prípadne čistenie gama-butyrobetaínu z reakčného roztoku môže byť vykonané - v závislosti od ďalšieho použitia - napríklad prechodom cez ionex, špeciálnymi kryštalizačnými metódami alebo elektrodialýzou. Posledná metóda sa úspešne používa na získanie úplne odsoleného roztoku gama-butyrobetairiu, ktorý je možné po prípadnom zriedení použiť priamo na mikrobiálnu syntézu kamitínu.
Gama-butyrobetaín vyrobený postupom podľa vynálezu má obvykle čistotu nad 99,5 %.
Novým spôsobom podľa vynálezu je možné dosiahnuť výťažok gama-butyrobetaínu nad 65 %.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad 1
a) Výroba etylesteru kyseliny gama-chlórmaslovej
51,7 kg (0,6 mol) gama-butyrolaktónu (100 %) sa vloží do smaltovej tlakovej nádoby, ktorá je vybavená miešadlom. Uzavretý systém sa pri dobrom miešaní zahreje na 100 °C, pričom sa pri teplote pod 60 °C vtláča asi 26,5 kg (0.72 kmol) chlorovodíka. V dôsledku exotermického priebehu reakcie tlak a teplota rýchle stúpajú. Dávkovanie chlorovodíka a ohrev sa preto regulujú tak, aby reakcia prebiehala izotermicky pri 100 °C a izobaricky pri 11.105 Pa. Dávkuje sa tak dlho, až kým už nie je spotrebovávaný žiadny chlorovodík (asi 5 až 6 hodín). Potom sa reakčná zmes ochladí na 20 °C a zvyšný chlorovodík sa odstráni. K reakčnému roztoku sa potom pridá 2 kg (1.35 kmol) etanolu. Potom sa vtlačí opäť 2 kg (0,055 kmol) chlorovodíka, zahreje sa na 100 °C a udržiava sa na tejto teplote počas 2 hodin (tlak 6.105 Pa) a potom sa ochladí na 20 °C. K roztoku sa pridá 92 kg toluénu a alkalizuje sa 23 kg vodného hydroxidu sodného (30 %) (pH 8 až 8,5). Fázy sa oddelia a organická fáza sa premyje 26 kg vody. Spojené fázy sa ešte extrahujú 46 kg toluénu. Organic2
SK 280453 Β6 ká fáza sa destiluje. Pritom sa odstráni toluén, etanol a voda. Zvyšok, 87 kg surového etylesteru kyseliny gama-chlórmaslovej sa môže použiť priamo na nasledujúci stupeň.
Výťažok, vzťahujúci sa na gama-butyrolaktón je 85 %.
b) Výroba gama-butyrobetaínu
159 kg (0,92 kmol) surového etylesteru kyseliny gama-chlórmaslovej (obsah 88 %) a 107 kg (2,3 kmol) etanolu sa predloží do tlakovej nádoby, ktorá je vybavená miešadlom. Potom sa pridá v priebehu 15 až 30 minút 57 kg (0,96 kmol) trietylamínu. Teplota pritom vystúpi na 30 až 50 °C. Potom sa zahreje na 130 °C. Tlak pritom vystúpi na 5 až 7.105 Pa a potom opäť klesne na asi 4.10s Pa. Po dosiahnutí stabilného tlaku sa ochladí na 20 °C a prebytočný trimetylamín sa odstráni.
Reakčný roztok sa alkalizuje 138 kg vodného NaOH (30 %) na pH vyššie ako 11. Počas jednej hodiny sa udržiava pri teplote 60 °C a pH sa prípadne upravuje. Potom sa ochladí na 20 °C a vylúčený chlorid sodný sa odfiltruje. Po destilačnom oddelení prebytku trimetylamínu a rozpúšťadla sa zvyšok zriedi vodou, pH tohto roztoku sa upraví na 8, prefiltruje sa a odsolí elektrodialýzou. Výsledný roztok obsahuje 32 % gama-butyrobetaínu, čo zodpovedá výťažku 80 % vzťahujúceho sa na etylester kyseliny gama-chlórmaslovej. Obsah 99,5 % (HPLC analýza odvodnenej vzorky)·

Claims (6)

1. Spôsob výroby gama-butyrobetaínu, vyznačujúci sa tým, že sa nechá reagovať gama-butyrolaktón s chlorovodíkom na kyselinu gama-chlórmaslovú, ktorá sa bez izolácie prevedie nižším alkoholom na zodpovedajúci alkylester kyseliny gama-chlórmaslovej, nechá sa reagovať s trimetylamínom na chlorid zodpovedajúceho alkylesteru kyseliny trimetylamóniummaslovej a tento sa nakoniec bez izolácie zmydelni bázou na konečný produkt.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že reakcia kyseliny gama-chlórmaslovej sa vykoná pri tlaku od 1.105 do 25.105 Pa a pri reakčnej teplote od 40 do 150 °C.
3. Spôsob podľa nárokov la 2, vyznačujúci sa t ý m , že reakcia kyseliny gama-chlórmaslovej sa vykoná pri tlaku 1.105 až 15.105 Pa a pri reakčnej teplote od 40 do 150 °C.
4. Spôsob podľa nárokov laž 3, vyznačujúci sa t ý m , že sa ako nižší alifatický alkohol použije metanol alebo etanol.
5. Spôsob podľa nárokov laž 4, vyznačujúci sa tým, že sa gama-butyrolaktón prevedie reakciou s chlorovodíkom a zodpovedajúcim nižším alifatickým alkoholom na nižší alkylester kyseliny gama-chlórmaslovej v jednom stupni.
6. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že reakcia s trimetylamínom sa vykoná pri teplote od 20 do 180 °C a pri tlaku od 1.105 do 10.10sPa.
SK5384-89A 1988-09-21 1989-09-20 Spôsob výroby gama-butyrobetaínu SK280453B6 (sk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH351488 1988-09-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK538489A3 SK538489A3 (en) 2000-02-14
SK280453B6 true SK280453B6 (sk) 2000-02-14

Family

ID=4257629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK5384-89A SK280453B6 (sk) 1988-09-21 1989-09-20 Spôsob výroby gama-butyrobetaínu

Country Status (17)

Country Link
US (1) US5087745A (sk)
EP (1) EP0360222B1 (sk)
JP (1) JPH0291049A (sk)
AT (1) ATE86605T1 (sk)
CA (1) CA1297497C (sk)
CZ (1) CZ278975B6 (sk)
DD (1) DD284220A5 (sk)
DE (1) DE58903714D1 (sk)
DK (1) DK175100B1 (sk)
ES (1) ES2053899T3 (sk)
FI (1) FI94751C (sk)
IL (1) IL91607A0 (sk)
MX (1) MX170034B (sk)
NO (1) NO173603C (sk)
PT (1) PT91757B (sk)
RU (1) RU1836333C (sk)
SK (1) SK280453B6 (sk)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1261231B (it) * 1993-04-08 1996-05-09 Sigma Tau Ind Farmaceuti Procedimento migliorato per la preparazione di l-(-)-carnitina a partire da un prodotto di scarto avente opposta configurazione.
IT1261230B (it) * 1993-04-08 1996-05-09 Sigma Tau Ind Farmaceuti Procedimento migliorato per la preparazione di l-(-)-carnitina a partire da suoi precursori aventi opposta configurazione.
DE19634640A1 (de) * 1996-08-27 1998-03-05 Basf Ag Verfahren zur Reinigung von Lösungen, die Betain enthalten, durch Elektrodialyse und mittels eines Kationenaustauschermoduls
WO2002061094A2 (de) * 2001-01-31 2002-08-08 Lonza Ag Mikrobiologisches verfahren zur herstellung von l-carnitin
EE05626B1 (et) * 2006-09-04 2013-02-15 Silva Jorge Meetod 3-(2,2,2-trimetlhdrasiinium)propionaadi dihdraadi valmistamiseks
LV14345B (lv) * 2009-10-22 2011-07-20 Grindeks, A/S 4-[Etil(dimetil)amonija]butanoāts un tā izmantošana kardiovaskulāro slimību ārstēšanai
RU2720985C1 (ru) * 2019-07-04 2020-05-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства Способ получения гамма-бутиробетаина и его гидрохлорида

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2313573A (en) * 1938-01-17 1943-03-09 Gen Aniline & Film Corp Capillary active compounds and process of preparing them
US2367878A (en) * 1939-05-04 1945-01-23 Hoffmann La Roche Betaine esters
NL6511804A (sk) * 1964-11-30 1966-05-31
FR1559839A (sk) * 1968-01-30 1969-03-14
ES370147A1 (es) * 1968-08-29 1971-04-01 Gulf Research Development Co Un procedimiento para fabricar ciclopropilamina.
US3711549A (en) * 1970-05-19 1973-01-16 Gulf Research Development Co Process for manufacturing cyclopropylamine
US3796632A (en) * 1971-12-10 1974-03-12 Toray Industries Process for racemizing alpha-amino-epsilon-caprolactam
BE795170A (fr) * 1972-02-09 1973-08-08 Procter & Gamble Procede pour l'obtention de derives tensioactifs de betaine
JPS5136732A (ja) * 1974-09-25 1976-03-27 Katsutoshi Okamoto Konkuriitodasetsuyotenjomenkariwakunotoritsuke torihazushisochi
JPS538684A (en) * 1976-07-12 1978-01-26 Nippon Foil Mfg Heat adhesive alminium foil
DE2751134C2 (de) * 1977-11-16 1986-04-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von γ-Chlorcarbonsäureestern
IT1142201B (it) * 1980-06-24 1986-10-08 Sigma Tau Ind Farmaceuti Procedimento per la produzione enzimatica di l-carnitina
DE3214953A1 (de) * 1982-04-22 1983-10-27 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Mikrobielle polysaccharide, verfahren zu ihrer herstellung, dafuer geeignete mikroorganismen und verwendung der polysaccharide
JPS59192095A (ja) * 1983-04-13 1984-10-31 Ajinomoto Co Inc Ｌ−カルニチンの製造法
JPS6165850A (ja) * 1984-09-08 1986-04-04 Junichi Iwamura ベタイン類誘導体及びその製造方法並びにコリンエステラ−ゼ基質
CH664374A5 (de) * 1985-02-27 1988-02-29 Lonza Ag Verfahren zur herstellung von l-carnitin auf mikrobiologischem weg.
IT1190280B (it) * 1986-04-24 1988-02-16 Sigma Tau Ind Farmaceuti Procedimento per la preparazione di gamma-butirrobetaina

Also Published As

Publication number Publication date
IL91607A0 (en) 1990-04-29
NO173603C (no) 1994-01-05
SK538489A3 (en) 2000-02-14
CZ278975B6 (en) 1994-11-16
FI94751C (fi) 1995-10-25
DK175100B1 (da) 2004-06-01
FI893900A0 (fi) 1989-08-18
ES2053899T3 (es) 1994-08-01
MX170034B (es) 1993-08-04
NO893740L (no) 1990-03-22
RU1836333C (ru) 1993-08-23
DK463889D0 (da) 1989-09-20
JPH0466859B2 (sk) 1992-10-26
PT91757A (pt) 1990-03-30
JPH0291049A (ja) 1990-03-30
EP0360222B1 (de) 1993-03-10
CA1297497C (en) 1992-03-17
PT91757B (pt) 1995-05-31
EP0360222A1 (de) 1990-03-28
CZ538489A3 (en) 1994-04-13
DK463889A (da) 1990-03-22
US5087745A (en) 1992-02-11
FI94751B (fi) 1995-07-14
FI893900A (fi) 1990-03-22
NO893740D0 (no) 1989-09-20
DE58903714D1 (de) 1993-04-15
DD284220A5 (de) 1990-11-07
NO173603B (no) 1993-09-27
ATE86605T1 (de) 1993-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8168823B2 (en) Process for the preparation of betaines
US3733352A (en) Preparation of d-threo-1-p-methyl-sulfonylphenyl-2-dichloro-acet-amidopropane-1,3-diol
CN114805314B (zh) 一种恩赛特韦的合成方法
SK280453B6 (sk) Spôsob výroby gama-butyrobetaínu
JPH0610154B2 (ja) 光学活性２−（４−ヒドロキシフエノキシ）プロピオン酸の製法
EP0645365A1 (en) Process for producing 2-fluoroisobutyric acid or ester thereof
US8445715B2 (en) Method of synthesizing fenofibrate
JP2002275132A (ja) 高純度四級アンモニウム無機酸塩の製造方法
US4230869A (en) Process for preparing 5-(4-hydroxyphenyl)hydantoin
JP3836518B2 (ja) ３−メルカプトプロピオニトリルおよび３−メルカプトプロピオン酸の製造方法
US4369144A (en) Preparation and use of alkali metal isethionates from ethionic acid
US2845456A (en) Preparation of pantothenic acid salts
US4435328A (en) Preparation and use of alkali metal isethionates from ethionic acid
US4058554A (en) Novel ester derivatives of ether polycarboxylic acids and process for making same
US4389349A (en) Process for preparing of N-phosphenomethyl glycine
JP2696789B2 (ja) メルカプトカルボン酸エステルの合成
US4564700A (en) Process for the preparation of fluorene-9-carboxylic acid
CA1142957A (en) PROCESS FOR PREPARING .alpha.-ARYL PROPIONIC ACIDS
EP0030870B1 (en) Process for producing solutions of aziridine-2-carboxylic acid salt
US4434104A (en) Preparation of high purity di-lower alkyl naphthalenedisulfonates
JPS5851949B2 (ja) ナフタレンジスルホン酸ジ低級アルキルエステルの精製法
JPS6118745A (ja) ヒドロキノンモノカルボキシレートの製造法
JPH0120150B2 (sk)
JPH05140039A (ja) 乳酸エステルの製造法
JPH04112880A (ja) ４，４―ジアルキル置換チアゾリジンチオンの製造方法