BE542146A - - Google Patents

Description

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   La présente invention a pour objet la préparation du   tamate   disodique et, plus particulièrement, la préparation du glutamate disodique à l'aide   d',un   procédé réalisable industriel. cément. 



   L'invention concerne un procédé de préparation du glutamate disodique, qui consiste à traiter l'acide glutamique   vec   au moins deux équivalents en poids d'hydroxyde de sodium par rapport au poids de l'acide glutamique dans une solution   a-queuse   et en l'absence d'anhydride carbonique, puis à récupé- rer le glutamate disodique à partir du mélange du produit de réaction. 

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   Le glutamate disodique est bien connu dans la   techni-,   que, mais on n'a pas encore mis au point   da   procédé pratique pour préparer ce composé. Le glutamate disodique est utile comme con- diment et on peut l'utiliser,à cet effet, de la même manière que le glutamate monosodique. Cependant, le glutamate disodique présente l'avantage supplémentaire que lorsqu'on l'ajoute à des légumes verts, par exemple à des petits pois, des haricots vers ou des légumes analogues pendant le processus de cuisson, non   .seulement   on améliore le goût, mais encore on conserve simulta-   néme.nt   la couleur verte. L'utilisation industrielle de glutamate disodique a été retardée par l'absence d'un procédé de prépara- tion réalisable industriellement. 



   La présente invention a pour objet : - la préparation du glutamate disodique; - la préparation du glutamate disodique avec des rén-, dements élevés à l'aide d'un procédé réalisable industriellement; - la préparation du glutamate disodique en milieu aqueux. 



   Conformément à la présente invention, on traite l'acie de glutamique avec.de l'hydroxyde de sodium en solution aqueuse en l'absence d'anhydride carbonique, et on recueille le glutama- te disodique à partir du mélange formé par le produit,de réac- tion. L'hydroxyde de sodium doit être présent en une quantité égale au moins au double du poids équivalent de l'acide glutami- que présent. On recueille le glutamate disodique à partir du mélange formé par le produit de réaction en éliminant l'eau de ce mélange à l'aide de n'importe quel procédé convenable, de préférence par une distillation sous de faibles pressions. Le glutamate disodique reste sous forme d'un résidu. 



   Par les expressions glutamate disodique, glutamate monosodique et acide glutamique, utilisées au cours de la pré-   @   escription, on désigne ou bien les formes L- ou D- opti- quement actives ou bien la forme DL- racémique de ces composés. 

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   En traitant l'acide L-glutamique avec au moins deux équivalents en poids d'hydroxyde de sodium ou le L-glutamate monosodique avec au moins un équivalent en poids d'hydroxyde de sodium, con- formément à l'invention, on obtient du L-glutamate disodique si l'on évite les températures auxquelles se produit la racémisa- tion. On obtient le D- glutamate disodique à partir de l'acide   D-   glutamique ou le D- glutamate   monosàdique   ainsi   que.le   DL- glutamate disodique à partir de l'acide DL-glutamique ou du DL- glutamate monosodique, dans les mêmes conditions respectives. 



   On peut également préparer le DL- glutamate disodique à partir de l'acide D- et L- glutamique ou du D- ou L- glutamate monosodi- que, par un traitement avec de l'hydroxyde de sodium dans les mêmes conditions, mais à des températures supérieures   à la   tempé- ratures de racémisation. 



   En termes généraux, l'invention concerne par   consé   quent   la.préparation   du glutamate disodique par élimination de l'eau à partir d'une solution contenant la forme optiquement ac- tive correspondante de l'acide glutamique et au.moins,deux équi- valents en. poids d'hydroxyde de sodium par rapport à la quantité d'acide glutamique présente.   ,De   préférence, l'hydroxyde de sodium sera présent en une quantité comprise entre. environ 2,0 et envi-. ron 2,5 équivalents en poids par rapport à la quantité d'acide glutamique présente. Das quantités plus importantes d'hydroxyde de sodium ont tendance à provoquer la destruction d'une'partie de l'acide glutamique présent, ce qui a pour conséquence   d'abais   ser les rendements en glutamate disodique... 



   Il est essentiel que la réaction entière soit exécu- tée en l'absence d'anhydride carbonique.   En   conséquence, il né doit pas y avoir d'anhydride carbonique dans   l'atmosphère     au.- -   dessus de la solution de réaction, ni en dissolution dans la co- lution de réaction et cette dernière doit   être.exempte   d'ions carbohate. Afin que de l'anhydride carbonique ne puisse pas con-      

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 taminer le mélange de réaction-, on doit débarrasser le récipient de réaction de l'anhydride carbonique, de préférence en le ba- exempt layant avec un   gaz/d'anhydride   carbonique avant d'ajouter les réactifs.

   On peut utiliser de   l'air dont   on a éliminé   lranhydri-   de carbonique ou un gaz inerte comme   1 azote.   On doit prendre soin également que les réac.tifs soient exempts d'anhydride carbo- nique. 



   Après l'achèvement de la réaction de l'acide glutami- de que   et/l'hydroxyde   de sodium, on concentre la solution du produit de réaction en réduisant la pression au-dessus de la solution en présence d'un produit dé desiccation, comme l'acide sulfurique 'l'acide phosphorique et le/pentoxyde de phosphore. On préfère utiliser des grains d'hydroxyde de sodium comme produit de dessic cation, parce qu'ils absorbent l'anhydride carbonique et aident à maintenir le système exempt.de celui-ci. On réduit de   préfé-   rence la pression à moins d'environ 50 mm de mercure, afin d'a- bréger le temps de   concentrations.   On concentre la solution de réaction jusqu'à l'élimination presque totale de l'eau.

   On peut- éliminer de faibles quantités d'eau qui adhèrent au résidu soli- de en lavant celui-ci avec un solvant organique, tel que le méthanol, l'éthanol, le propanol, le n-butanol et des.produits analogues, puis séparer la phase solide à l'aide d'une filtra- tion ou, quand il s'agit du n-butanol, par azétropie appliquée à la phase liquide. 



   On peut exécuter la réaction conforme au,procédé de l'invention à n'importe quelle température inférieure à la tem- pérature de racémisation de l'acide L- ou D- glutamique.   Il   est évident que, si l'on désire cependant obtenir du DL- glutamate disodique, on peut utiliser des températures plus élevées et, dans ce cas, la matière première peut être l'acide D- ou L- ou DL- glutamique. Lors de la préparation du D- ou L- glutamate di- sodique à partir de la forme optiquement active correspondante de l'acide glutamique, on préfère procéder à la concentration 

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 de la solution de réaction à une température comprise entre en- viron 20 C, et environ 60 C, A l'intérieur de cette   gamme   de tem- pératures, l'évaporation se fait rapidement et le danger de racé- misation n'existe pas. 



   On peut, effectuer la concentration du mélange formé par le produit de réaction sous n'importe quelle pression réduite convenable pourvu que le temps nécessaire pour la concentration ne devienne pas un facteur important. Cependant,pour pouvoir ef- fectuer la concentration du mélange formant le produit de réac- tion dans un laps de temps :raisonnable approprié à un procédé industriel, on doit réduire la pression régnant au-dessus de la solution jusqu'à moins d'environ.100 mm de mercure. On effectue la concentration en présence d'un produit de dessiccation et en l'absence d'anhydride carbonique.

   Il est entendu que l'expres- sion "absence   d'anhydrique   carbonique" utilisée au cours de la présente description se rapporte également à l'absence d'ions carbonate dans le mélange de réaction et couvre des conditions qui excluent l'admission d'anhydride carbonique ou d'ions carbo- nate dans le mélange de réaction. On préfère concentrer le mé- lange formant le produit de réaction sous une pression'aussi faible que possible avec l'appareillage dont on dispose. Natu- rellement à mesure que l'on réduit la pression régnant au-dessu du mélange formant le produit de réaction, la vitesse d'élimi- nation de l'eau à partir de ce mélange   s'accroît.   On préfère effectuer la concentration à une pression inférieure à environ 50 mm de mercure. 



   Conformément à l'un des modes de mise en oeuvre pré- féré de l'invention, on prépare une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium exempte d'anhydride carbonique et on dissout de l'aci- de L-glutamique dans cette solution. Un procédé approprié pour préparer la sclution d'hydroxyde de sodium exempte   d'anhydride ,   carbonique consiste à préparer tout   d'abord   une solution satura.. 

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 d'hydroxyde de sodium, par exemple une solution environ 50 molaire d'hydroxyde de sodium à la température ambiante. Tout   anhydride   carbonique présent dans la solution d'hydroxyde de sodium saturée précipite sous la forme de¯carbonate de sodium que l'on peut éliminer par n'importe quel moyen approprié, par exemple par une filtration.

   On di lue ensuite la solution d'hy- dorxyde de sodium débarrassée de l'anhydride carbonique avec de l'eau exempte d'anhydride carbonique jusqu'à une concentration appropriée, par exemple jusqu'à une concentration en moles com- 'prise entre environ 5 et environ 15 d'hydroxyde de sodium . On ajoute dé l'acide L-glutamique à la solution diluée d'hydroxyde de sodium en une quantité ne dépassant pas la moitié.du'poids équivalent de l'hydroxyde de sodium en solution. On exécute   ,   l'addition de l'acide L-glutamique de manière que l'anhydride carbonique ne puisse pas pénétrer dans le récipient deréaction. 



  On ajoute suffisamment d'eau au mélange pour permettre la disso- lution de l'acide L-glutamique à une température inférieure à la température de racémisation. Après la dissolution de l'acide L-glutamique, on concentre le mélange de réaction de n'importe . quelle manière appropriée jusqu'à ce que l'on ait chassé sensi- blement la totalité de l'eau. On doit effectuer l'évaporation de l'eau à une température inférieure à la température de racé-   misation-de   l'acide L-glutamique si l'on,veut obtenir,.les ren-   dementsmaxima   en L-glutamate disodique actif. On peut effectuer l'évaporation à la température ambiante en utilisant des pres- sions réduites, par exemple en réduisant la pression régnant au-dessus de- la solution à moins d'environ 100 ma de mercure en présence d'un produit de dessiccation.

   L'hydroxyde de sodium constitue un produit de dessiccation préféré   parce,qu'il   absorbe l'anhydride carbonique et aussi parce qu'après l'avoir utilisé pour la dessiccation, on peut l'utiliser comme résctif dans la préparation du glutamate disodique conformément au   océdé   de l'invention. Après la concentration du mélange formant   le-,   pro- 

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 duit de réaction dans le but d'en éliminer sensiblement la to- talité de l'eau, le résidu formé par le L-glutamate disodique contient encore une quantité notable d'eau. On peut éliminer cette eau résiduelle par n'importe quels moyens appropriés, mais on l'élimine de préférénce en mélangeant le résidu avec un al- ; cool miscible à l'eau, tel que le méthanol, le propanol,   ltétha   nol, le butanol, etc...

   On traite ensuite la suspension résul- tante, dans laquelle la phase solide est formée par du L-gluta- mate disodique, pour en retirer les matières solides, par   exem-   ple à l'aide d'une filtration. Si l'on utilise 'comme alcool le n-butanol, on peut séparer par distillation l'azéotrope eau-bu- tanol. On peut laver le L-glutamate disodique avec de l'éther   pour   enlever l'alcool résiduel et le sécher pour obtenir le L-gluta- mate disodique   cristallisé.   Le 1-glutamate disodique préparé de cette manière,c'est-à-dire en l'absence sensiblement totale d'anhydride carbonique,est obtenu avec des rendements d'un      ordre dépassant de   95% la   théorie et il présente un état très élevé de pureté.

   Le D-glutamate disodique et le DL-glutamate disodique peuvent être préparés d'une manière similaire à partir de l'acide D-glutamique et   de' l'acide   DL-glutamique, respecti- vement. 



   Les ,exemples non limitatifs ci-après se rapportent à la mise en oeuvre de l'invention, toutes les parties étant in- diquées en poids, sauf mention contraire. 



  EXEMPLE I 
On place 73,5 parties de monohydrate d'acide DL-glu- tamique dans un récipient de réaction que l'on a purgé avec de l'azote et on ajoute sous une atmosphère d'azote 95 parties d"hydroxyde de   sodium.   11,6 N, exempte d'anhydride carbonique. 



    On ajoute   environ 100 parties d'eau   exempte   d'anhydride carbo- nique dans le récipient de   réaction   pour permettre la dissolu- tion le tous les produits solides. Il se produit une réaction 

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 légèrement exothermique et le monohydrate d'acide   DL-glutamiquê   se dissout complètement après chauffage du mélange de réaction jusqu'à environ 50 C On   concentre   ensuite la solution résultan- te à la température ambiante en présence d'un produit de   dessicca-   tion constitué par des grains d'hydroxyde de sodium en réduisant la pression régnant au-dessus de la solution. On continue la con. centration jusqu'à ce que sensiblement toute la phase liquide soit évaporée.

   On lave trois fois le résidu qui est formé par du DL-glutamage disodique avec de l'alcool méthylique et une fois avec de l'éther, puis on le sèche à l'air afin d'obtenir un produit contenant à l'analyse   23,2i   de sodium alors que le ren- dement théorique est de 24,1% pour le   DL-glutamate   disodique. 



   Le DL-glutamate disodique présente une pureté sensiblement égale à 100% et on le récupère avec un rendement de 98 à 100% du rendement théorique calculé à partir de l'acide DL-glutamique. utilisé. 



   EXEMPLE II 
On prépare le L-glutamate disodique en utilisant le procédé de l'exemple I, sauf que l'on utilise l'acide L-glutami- que à la place de l'acide DL-glutamique, et que   l'oh   effectue   .la   concentration du mélange de réaction à 50 C. Le produit pré- sente à l'analyse une teneur en azote de 6,85% alors que la te- neur théorique calculée pour le L-glutamate disodique est de   7,33%.   On obtient le L-glutamate disodique avec un rendement d'environ 97% du rendement théorique et le produit présente une pureté d'environ 100% sauf des traces d'humidité adhérentes. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation du glutamate disodique, ca ractérisé en ce qu'on traite l'acide glutamique avec au moins deux équivalents en poids d'hydroxyde de sodium par rapport au poids de l'acide glutamique au sein d'une solution aqueuse et en l'absence d'anhydride carbonique, puis on récupère le glutamate disodique à partir du mélange fermant le produit de réaction. <Desc/Clms Page number 9>

   2. Procédé savant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on récupère le glutamate disodique à partir du mélange formant le produit de restion en concentrant ce mélange à une température comprise entre environ !30*'6 et environ 60 C sous pression réduite, afin d'en éliminer l'eau.

   3, Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise une quantité d'hydroxyde de sodium comprise entre environ 2,0 et environ 2,5 équivalents 'en poids par rapport au poids de l'acide glutamique.

   4. Procédé de préparation du glutamate disodique, ca- ractérisé en ce qu'ilconsiste à préparer une solution saturée d'hydroxyde de sodium ; séparer les matières solides de cette solution saturée; à ajouter de l'acide glutamique à cette solu- tion en une quantité ne dépassant pas la moitié .d'un équivalent en poids d'hydroxyde de.sodium en solution; à ajouter une quanti té suffisante d'eau au mélange peut permettre la dissolution de l'acide glutamique ; à distiller l'eau à partir du mélange formant le produit de réaction à une température comprise entre environ 20 C et environ 60 C en l'absence d'anhydride carbonique ;

   à mêla! ger le résidu avec un solvant' organique soluble dans l'eau pour 1 former une suspension ; à séparer de la phase liquide la phase solide constituée par le glutamate disodique.

   5. Procédé suivant 1.'une quelconque des revendicatio précédentes, caractérisé en ce que le glutamate disodique est le L-glutamate disodique et l'acide glutamique est l'acide L-gluta-. mique.

   6. Procédé de préparation du L-glutamate disodique, caractérisé en ce qu'on l'obtient en préparant une solution satu- rée d'hydroxyde de sodium; en séparant les matières solides de la solution saturée ; en ajoutant de l'acide L-glutamique à la solution en une quantité comprise entre environ 0,4 et environ 0,5 du poids équivalent de l'hydroxyde de sodium en solution; <Desc/Clms Page number 10> en ajoutant une quantité suffisante d'eau au mélange pour per- mettre la dissolution de l'acide L-glutamique ; en distillant l'eau à partir du mélange formant le produit de réaction à une température comprise entre environ 20 C et environ 60 C en l'ab- sence d'anhydride carbonique; en mélangeant le résidu avec un solvant organique soluble dans l'eau pour former une suspension;

   enfin,.en séparant la phase solide constituée par le L-glutamate disodique d'avec la phase liquide.

   7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendication: 4 et 6, caractérisé en ce qu'on distille l'eau à partir du mélan- ge formant le produit¯de réaction en présence d'un produit de dessiccation.

   8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le produit de dessiccation est constitué par des grains d'hydroxyde de sodium.