NO143901B - Fremgangsmaate for fremstilling av aminosyrer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av aminosyrer, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at N-karbamylderivatet som tilsvarer den angjeldende amino-syre, eller et salt derav, i nærvær av en ionebytter-harpiks som inneholder sure grupper, omsettes med 1-1,5 ekvivalenter salpetersyrling eller et av dens salter ved en temperatur på 0-40°C.

Disse trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravet.

Det er kjent at optisk aktive karbamylderivater av amino-syrer kan fremstilles fra de tilsvarende racemiske hydantoiner ved stereoselektiv enzymhydrolyse, se f.eks. tysk off. skrift 242 27 37.

Det således oppnådde karbamylderivat ble deretter omdannet til den tilsvarende aminosyre ved enkel koking i en vandig, løsning.

Hydrolysen av karbamylderivatet til aminosyre, bevirket til å foregå under disse betingelser, var imidlertid meget langsom og krevet en nøyaktig kontroll av arbeidsbeting-elsene og ga enkelte ganger anledning til dannelse av biprodukter med en nedsettelse av utbyttet og endog en delvis racemisering.

Et formål for den foreliggende oppfinnelsen er å tilveie-bringe en fremgangsmåte for en særegen og enkel omdannelse av karbamylderivatene til de tilsvarende aminosyrer, som foregår under milde betingelser slik at den derved frem-stilte aminosyre fremdeles bibeholder den optiske renhet av utgangs-karbamylderivatet. Dette resultat er ytterst overraskende, da det tidligere var kjent at den anvendte type oksydasjonsmidler virket på aminogruppen i aminosyren til å gi den tilsvarende hydroksysyre og at det da var umulig å omdanne karbamylderivatet til dets aminosyre,

da den siste øyeblikkelig ble omdannet til hydroksysyre.

I motsetning hertil er det ved den foreliggende oppfinnelse erkjent at når man arbeider under passende betingelser for pH og temperatur, oppnås overraskende høye utbytter i og med at aminosyren er fullstendig skånet for angrep av den oksyderende reaksjonskomponent.

Den ovenfor angitte fremgangsmåte gjennomføres ved å opp-løse karbamylderivatet, eller et salt derav, i vann i ønsket konsentrasjon, foretrukket nær metningskonsentra-sjon. Oppløsningen tilsettes en mengde av en sur ione-veksler-harpiks med en utvekslingskapasitet slik at den kan binde fra 1,1 til 5 mol produkt. Under dette trinn nedsettes pH og karbamylderivatet, i overskuddsmengde i forhold til dets oppløselighet, utfelles.

Som sure ionebytter-harpikser kan det anvendes harpikser med forskjellige sure grupper, men harpikser av sulfon-' syretypen foretrekkes.

Etter fullført omsetning elueres aminosyren fra

harpiksen med en base. Harpiksen kan bringes tilbake til sin sure form. Fra eluatet isoleres aminosyren med enkle operasjoner for konsentrering og krystallisering.

Arbeidsmåten som angitt ovenfor og ytterligere detaljer vil fremgå klarere fra de følgende utførelseseksempler.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL

50 ml av en 25 mM løsning av N-karbamyl-(X.-alanin behandles ved 0°C ved 5 ml av en 50 mM løsning av NaNC^ i vann. Konsentrasjonen av aminosyren i løsningen måles fra tid til annen. Konsentrasjonen var maksimalt 5mM etter den første times reaksjon, men sank sakte og falt etter 5 timer til 3,2 mM.

Kromatografisk analyse av blandingen viser nærværet av en betraktelig mengde melkesyre.

EKSEMPEL 1

194 g (1 mol) D-N-karbamyl-fenylglycin med en optisk renhet på 99% oppslemmes i 10 1 av deionisert vann, i nærvær av 8 liter "Amberlite" I.R. 120 (H<+>). Ved å holde opp-løsningen omrørt ved romtemperatur tilsettes 83 g (1,2 mol) natriumnitritt. Etter omtrent 2 timer frafiltreres harpiksen, vaskes to ganger med 10 liter demineralisert vann og overføres deretter til en kolonne (diameter 11 cm,

høyde 1 meter). Harpiksen elueres så med 2 m ammoniakk. Aminosyren er i sin helhet tilstede i fraksjonen fra 10

til 15 liter eluat.

Oppløsningen av ammoniumsaltet av D-fenylglycin, 5 liter, inndampes under redusert trykk til tørrhet. Det oppnås på denne måte 150 g (99% av teoretisk utbytte) D(-)fenylglycin med (°0D<2>° = 150° (c = 0,5, HC1, ln), det vil si en optisk renhet på mer enn 98% på bakgrunn av verdien for

20

(ot)D tatt fra den tekniske litteratur (Org. Synth. 22,

23, 1942).

EKSEMPEL 2

Ved å anvende den samme fremgangsmåte som angitt i eksempel 2, ved å gå ut fra 112 g (1 mol) L-N-karbamyl-a- alanin med en optisk renhet på 98% oppnås 87 g (0,98 mol) L-ct-alanin med (cOp20 = + 14,4°, (c = 2, HC1, ln)' (fra litteraturen (°0D15 = + 14,7°, J. Chem. Soc 113, 526 , 1918).

EKSEMPEL 3

Med den samme fremgangsmåte som angitt i eksemplene 1 og 2 og ved å gå ut fra 160 g (1 mol) L-N-karbamyl-valin med en optisk renhet på 97%, ble det oppnådd 110 g (0,94 mol) L-valin (a) <20> = 28,2° (c =3,HC1, 6n). Verdi fra litteraturen: (a)D = 28,8°, Ber. 39, 2320, 9106).

EKSEMPEL 4

Ved å anvende samme fremgangsmåte som i eksempel 1 og 3, ble det fra 192 g (1 mol) L-N-karbamyl-metionin med en optisk renhet så høy som 99%, oppnådd 145 g (0,97 mol) L-metionin. { a) = 8,01° (c = 0,8 vann) (litteraturen angir (a) = - 8,11°, J. Am. Chem. Soc., 53, 3490, 1931).

EKSEMPEL 5

Med samme fremgangsmåte som beskrevet i eksempel 1 og 3 ble det fra 190 g (1 mol) N-L-karbamyl-glutaminsyre med en optisk renhet på 98% oppnådd 183 g (0,96 mol) L-glutamin-syre (a) <2>^ = + 31° (c = 1; HC1, 6n) (litteraturen angir (a) = + 31,2°, Ber., 40,3717, 1907).

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av aminosyrer karakterisert ved at N-karbamylderivatet som tilsvarer den angjeldende aminosvre eller et salt derav, i nærvær av en ionebytter-harpiks som inneholder sure grupper, omsettes med- 1-1,5 ekvivalenter salpetersyrling eller et av dens salter ved en temperatur på 0-40°C.