DE3419817C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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- C25B3/20—Processes
- C25B3/25—Reduction
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von p-Aminobenzoylglutaminsäure durch elektrochemische
Reduktion.
p-Aminobenzoylglutaminsäure ist eine wertvolle Verbindung,
die als synthetisches Zwischenprodukt für die
Herstellung von Arzneimitteln wie Folsäure verwendet
wird und allgemein durch Reduktion von p-Nitrobenzoylglutaminsäure
hergestellt wird. Zu diesem Zweck wurden
die chemische Reduktion (beispielsweise in der US-PS
25 37 366) und die katalytische Hydrierung [beispielsweise
in Journal of American Chemical Society 79, S.
4391-4394 (1957)] vorgeschlagen. Nach unserem besten
Wissen gibt es jedoch kein einziges bekanntes Verfahren
zur elektrochemischen Reduktion von p-Nitrobenzoylglutaminsäure
zu der entsprechenden p-Amino-Verbindung.
Es gibt viele Mitteilungen über elektrochemische Reduktionen
aromatischer Nitro-Verbindungen, aber regelmäßig
enthielten die gebildeten Produkte nicht nur die entsprechende
Amino-Verbindung, sondern auch die Hydroxyamino-
Verbindung und Umlagerungsprodukte. Zur Erhöhung
der Ausbeute der Amino-Verbindung ist es im allgemeinen
erforderlich, die Elektrolyse unter scharfen Bedingungen
durchzuführen, z. B. bei erhöhter Temperatur oder
unter Verwendung von Elektroden mit einer hohen Wasserstoff-
Überspannung. Solche Bedingungen bergen jedoch
eher die Gefahr, Zersetzung der Verbindungen zu verursachen
oder Nebenreaktionen zu induzieren und dadurch
die Ausbeute der gewünschten Amino-Verbindung sowie die
Stromausbeute zu schmälern.
Seitens der Anmelderin wurde die elektrochemische Reduktion
von p-Nitrobenzoylglutaminsäure untersucht und
industriell vorteilhafte Verfahren zur Herstellung von
p-Aminobenzoylglutaminsäure bis zu Ende entwickelt.
Dabei wurde gefunden, daß bei der elektrochemischen
Reduktion der p-Nitrobenzoylglutaminsäure das gewünschte
Amino-Produkt bei Verwendung von Palladiummetall als
Kathode in hohen Ausbeuten und mit hohen Stromausbeuten
erhältlich ist. Weiterhin wurde gefunden, daß eine Palladium-
Kathode in besonderer Weise bei dem Schritt der
Umwandlung der p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure, die
als Zwischenprodukt bei der elektrochemischen Reduktion
der p-Nitrobenzoylglutaminsäure gebildet wird, in die
Amino-Verbindung wirksam war. Weiterhin wurde gefunden,
daß bei einem pH-Wert des Katholyten von 5 oder mehr
zum Ende der Reaktion unerwünschte Reaktionen auftraten
und die Löslichkeit der Amino-Verbindung bei pH 3 ein
Minimum erreichte und daß aus diesem Grunde die Reduktion
in wäßriger Lösung bei einem pH von weniger als 3
wirkungsvoll und glatt ablief. Die vorliegende Erfindung
beruht auf diesen Befunden.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung von p-Aminobenzoylglutaminsäure,
bei dem p-Nitrobenzoylglutaminsäure und/oder
p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure elektrochemisch unter
Verwendung einer Kathode aus Palladiummetall oder
einer Palladium-Legierung in wäßriger Lösung bei einem
pH-Wert von 3 oder weniger reduziert werden und daß die
elektrochemische Reduktion in einer Elektrolysezelle
durchgeführt wird, die durch ein Diaphragma in einen
Kathodenraum und einen Anodenraum unterteilt ist. Die
Kathode gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus Palladiummetall
oder einer Palladium-Legierung hergestellt
sein.
Für praktische Zwecke und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten
kann Palladiummetall auf eine Kathode in
Form einer dünnen Schicht aus Palladiummetall aufgebracht
oder auf einem Kathodensubstrat dünn in Form von
Palladiumschwarz abgeschieden werden. Das als Basis für
das Aufbringen des Palladiums dienende Elektrodensubstrat
kann beispielsweise Nickel, Silber, Kohlenstoff,
Titan- oder Tantal-Metall sein, weiterhin auch mit
einem Edelmetall wie Rhodium oder Platin beschichtetes
Titan- oder Tantal-Metall. Die Palladium-Legierung kann
beispielsweise eine Nickel-Palladium- oder Titan-Palladium-
Legierung sein. Unter industriellen Gesichtspunkten
liegen die Palladium-Gehalte der Legierungen bei 2
bis 20 Gew.-% im Falle der Nickel-Palladium-Legierung
und bei 0,05 bis 0,5 Gew.-% im Falle der Titan-Palladium-
Legierung.
Unter den in der vorliegenden Erfindung verwendbaren
Kathoden sind besonders bevorzugt diejenigen Kathoden,
auf denen Palladiumschwarz abgeschieden ist, wie etwa
mit Platin beschichtete Titan-Platten, auf denen Palladiumschwarz
niedergeschlagen wurde. Die Abscheidung des
Palladiumschwarz auf der Kathode kann in der Weise
durchgeführt werden, daß ein Palladiumsalz wie Palladiumchlorid
einem Salzsäure enthaltenden, sauren Katholyten
zugesetzt wird und anschließend ein Strom von
0,05 bis 0,2 A/dm² durch die Zelle hindurchgeschickt
wird.
Als Anode kann eine Platte aus einem säurebeständigen
Metall, etwa eine Platin-Platte, eine mit Platin beschichtete
Titan-Platte sowie eine aus Tantal eingesetzt werden.
Die elektrochemische Reduktion gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in einer Elektrolysezelle durchgeführt,
die mittels eines Diaphragmas in einen Kathodenraum und
einen Anodenraum unterteilt ist. Das Diaphragma ist
vorzugsweise eine Kationenaustauschmembran (z. B.
C.M.V.®, hergestellt von Asahi Glass Industrial Co.,
Ltd.; Nafion®, hergestellt von E. I. DuPont).
Als Katholyt und Anolyt können wäßrige Salzsäure oder
wäßrige Schwefelsäure verwendet werden. Zur Steuerung
des pH des Elektrolyten kann eine anorganische Säure
wie Salzsäure oder Schwefelsäure verwendet werden. Zu
dem Katholyten können erforderlichenfalls hochgradig
dissoziierbare Salze wie Natriumchlorid, Ammoniumchlorid,
Natriumsulfat, Ammoniumsulfat etc. als die Elektrolyten
unterstützende Verschnittmittel zugesetzt
werden.
Die elektrolytische Reduktion wird vorzugsweise unter
Bedingungen durchgeführt, bei denen das Ausgangsmaterial
in Form einer wäßrigen Lösung vorliegt, aber sie
kann auch unter den Bedingungen einer Suspension durchgeführt
werden. p-Nitrobenzoylglutaminsäure kann der
Reduktion unter Aufrechterhaltung einer Konzentration
von etwa 0,5 bis 5 Gew.-% unterworfen werden, und p-
Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure kann der Reduktion
unter Aufrechterhaltung einer Konzentration von etwa
0,5 bis 20 Gew.-% unterworfen werden. Das Ausgangsmaterial
p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure kann leicht
durch elektrochemische Reduktion von p-Nitrobenzoylglutaminsäure
unter Verwendung einer konventionellen
Elektrode, etwa aus Titan-, Nickel-, Kupfer- und Silber-
Metall, erhalten werden. Die Kathode gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auch verwendet werden. Die für
die Elektrolyse angewandte Stromdichte beträgt 5 bis
20 A/dm², vorzugsweise 8 bis 15 A/dm². Der Elektrolyt
wird in saurem Medium gehalten, vorzugsweise in einem
pH-Bereich von 3 bis 7. Die Reaktion kann bei einer
Temperatur von 0°C bis 30°C durchgeführt werden. Die
auf diese Weise erhaltene, p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure
enthaltende Reaktionsmischung ist als Ausgangsmaterial
für die vorliegende Erfindung einsetzbar.
Diese Reaktionsmischung kann noch unumgesetzte p-Nitro-
Verbindung enthalten.
Die elektrochemische Reduktion wird bei der vorliegenden
Erfindung in der Weise durchgeführt, daß der Katholyt
auf einen pH von 3 oder weniger, vorzugsweise von
0,1 bis 2 eingestellt und bei diesem gehalten wird.
Die Reduktions-Temperatur liegt zwischen 10°C und 70°C,
vorzugsweise zwischen 30°C und 50°C. Die angewandte
Stromdichte hängt von der Konzentration des Ausgangsmaterials
in dem Katholyten ab, liegt im Falle des p-
Nitrobenzoylglutaminsäure-Materials normalerweise im
Bereich von 3 bis 10 A/dm², vorzugsweise von 5 bis 7 A/dm²,
und im Falle des p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure-
Materials im Bereich von 5 bis 15 A/dm², vorzugsweise
von 8 bis 12 A/dm². Mit fortschreitender Reduktion
kann der hindurchzuleitende Strom allmählich erniedrigt
werden, wie dies in üblicher Weise getan wird.
Zur Abtrennung der p-Aminobenzoylglutaminsäure aus der
elektrolysierten Lösung können solche Arbeitsweisen wie
Konzentrieren und pH-Einstellung mittels eines Alkalis
angewandt werden.
Die elektrochemische Reduktion gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in verschiedenartigen Elektrolysezellen
durchgeführt werden, die allgemein für elektrochemische
Reaktionen verwendet werden, etwa in solchen
des Tank-Typs, des Filterpressen-Typs und des Platte-
und-Rahmen-Typs. Insbesondere Zellen des Filterpressen-
Typs und des Platte-und-Rahmen-Typs können unter industriellen
Gesichtspunkten mit Vorteil eingesetzt werden.
In diesen Zellen werden beide Elektrolyten im allgemeinen
auf dem Weg über ihre entsprechenden Zwischenbehälter
durch Umlaufpumpen im Kreislauf geführt.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Katholyten sollte auf
wenigstens 5 cm/s festgesetzt werden, um ein Absinken
der Stromausbeute zu vermeiden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Ausbeute der
angestrebten Amino-Verbindung hoch, und die Stromausbeute
ist ebenfalls hoch. Aus diesem Grund ist die
vorliegende Erfindung als technisches Verfahren sehr
wertvoll. Insbesondere bei Verwendung von p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure
als Ausgangsstoff des vorliegenden
Verfahrens bestehen technische Vorteile insofern,
daß die Reduktion befähigt ist, bei einem hohen
Gehalt der Lösung an dem Ausgangsmaterial abzulaufen
und unter schonendem Verbrauch der Palladium-Kathode
stattzufinden. Wenn die Zielverbindung der vorliegenden
Verbindung als Ausgangsstoff für die Herstellung von
Folsäure verwendet wird, kann die Mischung der elektrochemischen
Reaktion so verwendbar sein, wie sie ist.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele
näher erläutert.
Die elektrochemische Reduktion von p-Nitrobenzoylglutaminsäure
wurde unter Verwendung einer einzelnen Elektrolysezelle
des Filterpressen-Typs durchgeführt.
Kathode:
Platinbeschichtete Titan-Platte mit abgeschiedenem Palladiumschwarz*),
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm);
Platinbeschichtete Titan-Platte mit abgeschiedenem Palladiumschwarz*),
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm);
Anode:
Platinbeschichtete Titan-Platte,
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm);
Platinbeschichtete Titan-Platte,
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm);
Ionenaustauschmembran:
Nafion®-315 (hergestellt von E. I. DuPont),
Abstand zwischen Membran und jeder Platte: 1,5 mm.
Nafion®-315 (hergestellt von E. I. DuPont),
Abstand zwischen Membran und jeder Platte: 1,5 mm.
*) Anmerkung:
Verfahren und Bedingungen der Abscheidung:
Verfahren und Bedingungen der Abscheidung:
Bedingungen:
Katholyt: 3 Gew./Vol.-% wäßrige Salzsäurelösung, 250 ml,
Anolyt: 3 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung, 300 ml.
Katholyt: 3 Gew./Vol.-% wäßrige Salzsäurelösung, 250 ml,
Anolyt: 3 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung, 300 ml.
Abscheidungs-Temperatur: 10±1°C,
Strömungsgeschwindigkeit der Elektrolyten in der Zelle: 10 cm/s.
Strömungsgeschwindigkeit der Elektrolyten in der Zelle: 10 cm/s.
Verfahren:
100 ml einer 5 Gew./Vol.-% wäßrigen Salzsäurelösung, die 0,5 g Palladiumchlorid PdCl₂ enthielten, wurden über einen Zwischenbehälter durch den Kathodenraum zirkulieren gelassen. Die Abscheidung des Palladiumschwarz auf der platinbeschichteten Titan-Platte wurde 2 h bei einer Stromdichte von 0,1 A/dm² fortgeführt. Die Arbeitsweise wurde viermal in der gleichen Weise wie oben wiederholt. Insgesamt wurden 1,2 g Palladiummetall auf der Kathodenplatte als Palladiumschwarz abgeschieden. Nach der Abscheidung wurden die beiden Elektrolyten der Zelle entnommen, und die Zelle wurde mit reinem Wasser gewaschen.
100 ml einer 5 Gew./Vol.-% wäßrigen Salzsäurelösung, die 0,5 g Palladiumchlorid PdCl₂ enthielten, wurden über einen Zwischenbehälter durch den Kathodenraum zirkulieren gelassen. Die Abscheidung des Palladiumschwarz auf der platinbeschichteten Titan-Platte wurde 2 h bei einer Stromdichte von 0,1 A/dm² fortgeführt. Die Arbeitsweise wurde viermal in der gleichen Weise wie oben wiederholt. Insgesamt wurden 1,2 g Palladiummetall auf der Kathodenplatte als Palladiumschwarz abgeschieden. Nach der Abscheidung wurden die beiden Elektrolyten der Zelle entnommen, und die Zelle wurde mit reinem Wasser gewaschen.
Die elektrochemische Reduktion wurde unter Verwendung
der unter (1) im einzelnen beschriebenen Zelle
durchgeführt.
Ausgangs-Katholyt für die Reduktion:
Wäßrige Lösung, enthaltend
2,8 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure,
2 g Natriumchlorid und
6 g Salzsäure;
300 ml (pH 0,7).
Wäßrige Lösung, enthaltend
2,8 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure,
2 g Natriumchlorid und
6 g Salzsäure;
300 ml (pH 0,7).
In den Kathodenraum im Laufe der Reduktion einzuspeisende
Lösung des Ausgangsmaterials:
Wäßrige Natrium-p-Nitrobenzoylglutamatlösung, enthaltend
125,3 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure,
35 g Natriumchlorid;
895 ml.
Wäßrige Natrium-p-Nitrobenzoylglutamatlösung, enthaltend
125,3 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure,
35 g Natriumchlorid;
895 ml.
In den Kathodenraum im Laufe der Reduktion einzuspeisender Elektrolyt:
35 Gew./Gew.-% wäßrige Salzsäurelösung;
150 ml.
35 Gew./Gew.-% wäßrige Salzsäurelösung;
150 ml.
Anolyt:
2 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung;
300 ml.
2 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung;
300 ml.
Reduktions-Temperatur: 45±1°C,
Strömungsgeschwindigkeit der Elektrolyten in der Zelle: 15 cm/s.
Strömungsgeschwindigkeit der Elektrolyten in der Zelle: 15 cm/s.
Der Strom wurde allmählich verringert, wie im folgenden
angegeben ist:
Die elektrochemische Reduktion wurde 17 h fortgeführt,
während beide Elektrolyten mittels der betreffenden
Umlaufpumpen über ihre Zwischenbehälter
im Kreislauf geführt wurden. Die Lösung des Ausgangsmaterials
und der Elektrolyt wurden mit
gleichmäßiger Geschwindigkeit während eines Zeitraumes
von 12 h, gerechnet vom Beginn der Reduktion,
in den Kathodenraum eingeleitet.
Nach der Reduktion wurde der Katholyt, d. h. die
Reduktionslösung, der Zelle entnommen, und die Reaktionslösung
wurde mit Hilfe der Hochleistungs-
Flüssigkeitschromatographie (HPLC) quantitativ
analysiert (Säule: Unisil®-C₁₈-10 µm, 4 mm ⌀
×30 cm, vertrieben von Gaschro Ind. Co., Ltd., in
Japan; mobile Phase: wäßrige Lösung, Amoniumphosphat
NH₄H₂PO₄ 0,02 Mol-%, PIC-B7®, vertrieben
von Waters Associates, 0,7 Vol./Vol.-%, pH
3,0, Wellenlänge für die Messung: 254 nm).
Die Menge der produzierten Ziel-Verbindung, p-Aminobenzoylglutaminsäure,
wurde zu 114,0 g gefunden
(Ausbeute: 99,0% der theoretischen Ausbeute;
Stromausbeute: 88,3%).
Die elektrochemische Reduktion von p-Nitrobenzoylglutaminsäure
wurde unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 1 und unter Verwendung der gleichen Zelle wie
in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Abweichung,
daß die folgenden Bedingungen angewandt wurden:
Kathode:
Platte aus einer Titan-Palladium-Legierung,
Palladium-Gehalt: 0,15 Gew.-%,
Dicke: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Platte aus einer Titan-Palladium-Legierung,
Palladium-Gehalt: 0,15 Gew.-%,
Dicke: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Der Strom wurde allmählich verringert, wie im folgenden
angegeben ist:
Nach der Reaktion wurde die Reaktionsmischung der quantitativen
Analyse nach der gleichen analytischen Arbeitsweise
wie in Beispiel 1 unterworfen. Die Menge der
produzierten p-Aminobenzoylglutaminsäure wurde zu
109,8 g gefunden (Ausbeute: 95,4% der theoretischen
Ausbeute; Stromausbeute: 79,4%).
In diesem Beispiel wurde die elektrochemische Reduktion
der p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure durchgeführt.
p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure wurde durch elektrochemische
Reduktion von p-Nitrobenzoylglutaminsäure
hergestellt. Diese Reduktionen wurden jeweils in einer
Elektrolysezelle des Filterpressen-Typs durchgeführt.
Kathode:
Titan-Platte (JIS-KS-50),
Dicke: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm);
Titan-Platte (JIS-KS-50),
Dicke: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm);
Katholyt:
Wäßrige Lösung von p-Nitrobenzoylglutaminsäure- mononatriumsalz, enthaltend 42,0 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure und 12,0 g Natriumchlorid,
300 ml.
Wäßrige Lösung von p-Nitrobenzoylglutaminsäure- mononatriumsalz, enthaltend 42,0 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure und 12,0 g Natriumchlorid,
300 ml.
Reduktions-Temperatur: 25±1°C.
Ein Strom von 10 A wurde 30 min durch die Zelle
geleitet, und anschließend wurde ein Strom von 5 A
1,5 h durch die Zelle geschickt. Aufgrund der Analyse
wurde gefunden, daß die Reaktionslösung p-
Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure als Hauptprodukt
enthielt, wie dies in Tabelle 1 angegeben ist.
Die in Schritt (1) erhaltene Reaktionslösung wurde
mit 35 Gew.-% wäßriger Salzsäurelösung (41 ml)
auf einen pH von 0,7 eingestellt, und diese Lösung
wurde im Kreislauf durch den Kathodenraum geführt.
Kathode:
Platinbeschichtete Titan-Platte mit abgeschiedenem Palladiumschwarz**),
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Platinbeschichtete Titan-Platte mit abgeschiedenem Palladiumschwarz**),
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
**) Anmerkung:
Die Abscheidung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1.
Die Abscheidung erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1.
Reduktions-Temperatur: 35±1°C.
Der Strom wurde allmählich verringert, wie im folgenden
angegeben ist:
Nach der Reaktion wurde die Reaktionsmischung der
quantitativen Analyse unterworfen, die das nachstehende
Ergebnis erbrachte:
Bezogen auf das verwendete Ausgangsmaterial betrug
die Gesamtausbeute 97,6% der theoretischen Ausbeute,
und die Stromausbeute betrug 86,8%.
In einer Elektrolysezelle vom Tank-Typ, die durch eine
Ionenaustauschmembran C.M.V.®, Asahi Glass Industrial
Co., Ltd., in einen Anodenraum und einen Kathodenraum
unterteilt war (jeder dieser Räume hatte ein Fassungsvermögen
von 150 ml, und der Kathodenraum war mit einem
Rührer ausgestattet), wurde die elektrochemische Reduktion
von p-Nitrobenzoylglutaminsäure unter den nachstehenden
Bedingungen durchgeführt:
Kathode:
Platte aus einer Titan-Palladium-Legierung,
Palladium-Gehalt: 0,15 Gew.-%,
Dicke: 2 mm,
Effektive Fläche: 0,15 dm² (3 cm × 5 cm).
Platte aus einer Titan-Palladium-Legierung,
Palladium-Gehalt: 0,15 Gew.-%,
Dicke: 2 mm,
Effektive Fläche: 0,15 dm² (3 cm × 5 cm).
Anode:
Platinbeschichtete Titan-Platte,
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 0,15 dm² (3 cm × 5 cm).
Platinbeschichtete Titan-Platte,
Schichtdicke: 2 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 0,15 dm² (3 cm × 5 cm).
Katholyt:
p-Nitrobenzoylglutaminsäure: 15 g,
Natriumchlorid: 5 g,
Salzsäure: 12 g,
Wäßrige Lösung: 120 ml (pH 0,1).
p-Nitrobenzoylglutaminsäure: 15 g,
Natriumchlorid: 5 g,
Salzsäure: 12 g,
Wäßrige Lösung: 120 ml (pH 0,1).
Anolyt:
2 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung,
120 ml.
2 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung,
120 ml.
Strom: 0,75 A (Stromdichte: 5 A/dm²);
Reduktions-Temperatur: 35±1°C.
Reduktions-Temperatur: 35±1°C.
Die Reaktion wurde 14 h fortgeführt, und anschließend
wurde die Reaktionsmischung mit Hilfe der Hochleistungs-
Flüssigkeitschromatographie (HPLC) quantitiativ
analysiert. Die Ausbeute an p-Aminobenzoylglutaminsäure
wurde zu 96% der theoretischen Ausbeute gefunden
(Stromausbeute: 74,5%).
Unter Verwendung einer platinbeschichteten Titan-Platte
(Dicke der Beschichtung: 2,0 µm; effektive Fläche:
0,15 dm²), auf der 0,5 g/dm² Palladiumschwarz abgeschieden
worden waren, wurde die elektrochemische Reduktion
13 h in der gleichen Weise und unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 4 fortgeführt. Nach
der Reduktion wurde die Reaktionsmischung mit Hilfe der
Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) quantitativ
analysiert. Die Ausbeute an p-Aminobenzoylglutaminsäure
wurde zu 98,5% der theoretischen Ausbeute
gefunden (Stromausbeute: 82,3%).
Die Elektroreduktion wurde 14 h unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 4 durchgeführt, jedoch mit
der Abweichung, daß eine platinbeschichtete Titanplatte
(Dicke der Beschichtung: 2 µm, effektive Fläche:
0,15 dm²), auf der kein Palladiumschwarz abgeschieden
worden war, als Kathode verwendet wurde. Nach der Reaktion
wurde die Reaktionsmischung mit Hilfe der Hochleistungs-
Flüssigkeitschromatographie (HPLC) quantitativ
analysiert. Der Anteil des unumgesetzten Ausgangsmaterials,
bezogen auf das eingesetzte Ausgangsmaterial,
wurde zu 15% gefunden, und die Ausbeute an p-Aminobenzoylglutaminsäure
wurde zu 5% der theoretischen Ausbeute,
bezogen auf das eingesetzte Ausgangsmaterial,
und diejenige der p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure zu
72% gefunden.
Als Lösung des Ausgangsmaterials, mit der der Kathodenraum
beschickt werden sollte, wurden 100 ml einer wäßrigen
Lösung, die 15,0 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure
und 5 g Natriumchlorid enthielten, hergestellt. Zu dieser
Lösung wurde eine 30 Gew.-% wäßrige Natriumhydroxidlösung
hinzugefügt, wodurch Lösungen vom pH 11,0
und vom pH 5,0 hergestellt wurden. Unter Verwendung
dieser Lösungen wurde die Reduktionsreaktion in der
gleichen Weise wie in Beispiel 4 hergestellt. Die
Analyse der Reaktionsmischung nach einer Reduktionsdauer
von 14 h erbrachte folgende Ergebnisse:
Bezogen auf das verwendete Ausgangsmaterial.
Unter Verwendung einer Elektrolysezelle vom Filterpressen-
Typ, die durch eine Ionenaustauschmembran C.M.V.®
unterteilt war, wurde p-Nitrobenzoylglutaminsäure unter
den folgenden Bedingungen elektrochemisch reduziert.
Kathode:
Titan-Platte mit abgeschiedenem Palladiumschwarz, 0,5 g abgeschiedenes Palladiumschwarz,
Titan-Material: JIS-KS-50,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Titan-Platte mit abgeschiedenem Palladiumschwarz, 0,5 g abgeschiedenes Palladiumschwarz,
Titan-Material: JIS-KS-50,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Anode:
Platinbeschichtete Titan-Platte,
Schichtdicke: 2,0 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Platinbeschichtete Titan-Platte,
Schichtdicke: 2,0 µm,
Dicke des Titans: 2 mm,
Effektive Fläche: 1 dm² (8 cm × 12,5 cm).
Anolyt:
2 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung,
250 ml.
2 Gew./Vol.-% wäßrige Schwefelsäurelösung,
250 ml.
Ausgangs-Katholyt:
p-Nitrobenzoylglutaminsäure: 2,5 g,
Salzsäure: 2,6 g,
Natriumchlorid: 13,0 g
Wäßrige Lösung: 250 ml (pH 1,0).
p-Nitrobenzoylglutaminsäure: 2,5 g,
Salzsäure: 2,6 g,
Natriumchlorid: 13,0 g
Wäßrige Lösung: 250 ml (pH 1,0).
In den Kathodenraum einzuspeisendes Ausgangsmaterial:
Wäßrige Lösung von Natrium-p-nitrobenzoylglutamat, enthaltend 27 g Natriumchlorid und 71 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure; 500 ml.
Wäßrige Lösung von Natrium-p-nitrobenzoylglutamat, enthaltend 27 g Natriumchlorid und 71 g p-Nitrobenzoylglutaminsäure; 500 ml.
In den Kathodenraum einzuspeisender Elektrolyt:
35 Gew.-% Salzsäure; 45 ml.
35 Gew.-% Salzsäure; 45 ml.
Strömungsgeschwindigkeit der Elektrolyten in der Zelle:
7 cm/s;
Reduktions-Temperatur: 35±1°C;
Strom: 4 A.
Reduktions-Temperatur: 35±1°C;
Strom: 4 A.
Das Ausgangsmaterial und der Elektrolyt wurden kontinuierlich
mit gleichmäßiger Geschwindigkeit während eines
Zeitraumes von 8,5 h vom Beginn der Reduktion an in den
Kathodenraum eingespeist.
Nach einer Gesamtdauer von 12 h wurde die Reaktion beendet,
und die Reaktionslösung wurde quantitativ analysiert.
Als Ergebnis wurde eine Ausbeute an p-Aminobenzoylglutaminsäure
von 98,5% der theoretischen Ausbeute
(Stromausbeute: 81,9%) erhalten.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von p-Aminobenzoylglutaminsäure,
dadurch gekennzeichnet, daß p-Nitrobenzoylglutaminsäure
und/oder p-Hydroxyaminobenzoylglutaminsäure
elektrochemisch unter Verwendung einer Kathode aus Palladiummetall
oder einer Palladium-Legierung in wäßriger
Lösung bei einem pH-Wert von 3 oder weniger reduziert
werden und daß die elektrochemische Reduktion in einer
Elektrolysezelle durchgeführt wird, die durch ein Diaphragma
in einen Kathodenraum und einen Anodenraum unterteilt
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Palladiummetall auf einem Kathoden-Substrat in Form
von Palladiumschwarz abgeschieden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Palladium-Legierung eine Titan-Palladium-Legierung
ist.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrochemische Reduktion in wäßriger
Lösung bei einem pH-Wert von 0,1 bis 2 durchgeführt
wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrochemische Reduktion bei einer Temperatur
von 10°C bis 70°C durchgeführt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58097377A JPS59222592A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | p−アミノベンゾイルグルタミン酸の製造法 |
JP59089878A JPS60234986A (ja) | 1984-05-04 | 1984-05-04 | P−アミノベンゾイルグルタミン酸の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3419817A1 DE3419817A1 (de) | 1984-12-06 |
DE3419817C2 true DE3419817C2 (de) | 1992-06-17 |
Family
ID=26431276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843419817 Granted DE3419817A1 (de) | 1983-05-31 | 1984-05-26 | Herstellung von p-aminobenzoylglutaminsaeure durch elektrochemische reduktion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3419817A1 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2537366A (en) * | 1948-12-31 | 1951-01-09 | American Cyanamid Co | Process of producing aminobenzoyl amino acids |
-
1984
- 1984-05-26 DE DE19843419817 patent/DE3419817A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3419817A1 (de) | 1984-12-06 |
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