CH414666A - Procédé de préparation de l'acide homocystéique - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de préparation de Pacide homocystéique
 La présente invention a pour objet un procédé de préparation de l'acide homocystéique, caractérisé en ce que   l'on    fait réagir mutuellement, dans un solvant aqueux, (a) de l'acroléine, (b) de l'acide sulfureux ou de l'anhydride sulfureux, (c) de l'acide cyanhydrique ou un cyanure et (d) de l'ammoniac ou un sel d'ammonium, et en ce que l'on hydrolyse le produit de réaction.



   On connaît un procédé de préparation de l'acide homocystéique consistant à oxyder   l'homocystine    avec du brome (L. W. Butz  &  V. du Vigneaud,
J. Biol.Chem., 99, 135 (1932-3). Un autre procédé, décrit dans le brevet français No 1296456, consiste à ajouter du bisulfite de sodium à de l'acroléine et à transformer le produit d'addition en acide homocystéique, par la méthode de synthèse d'acides aminés de Strecker. Un troisième procédé, décrit dans le brevet français   No    1299317, consiste à faire réagir l'acroléine avec du bisulfite de sodium, des ions ammonium, des ions cyanure et des ions carbonate pour produire les dérivés de   l'hydantoïne    qui correspondent à l'acide homocystéique, et à hydrolyser ces dérivés en acide homostéique.



   Le procédé selon l'invention présente les avantages suivants par rapport aux procédés connus cidessus
 1. L'anhydride sulfureux, utilisé comme matière première, peut être produit économiquement et facillement à l'échelle industrielle.



   2. La réaction peut être effectuée sans la contamination, inévitable dans les procédés connus, par des cations métalliques, grâce à l'utilisation d'acide sulfureux ou d'anhydride sulfureux comme source du soufre de l'acide homocystéique.



   3. Une quantité d'acide sulfureux équimoléculaire à celle de l'acroléine est suffisante.



   4. La réaction de Strecker peut être effectuée sans contamination du milieu de réaction par des   Ca-    tions métalliques, et par conséquent, lorsque des réactifs appropriés sont choisis pour l'hydrolyse subséquente, on peut isoler de l'acide homocystéique très pur de la manière la plus rationnelle.



   5. Bien qu'elle se polymérise en milieu alcalin, l'acroléine est relativement stable en solution acide aqueuse et ne se polymérise pas, en sorte qu'il n'y a pratiquement pas de perte de rendement en acide homocystéique due à la polymérisation. La réaction de Strecker ou   d'hydantoinisation    peut être effectuée dans n'importe quelles conditions.



   On décrit ci-dessous comment le procédé selon l'invention peut être mis en   oeuvre.   



   On ajoute de l'acroléine pure ou en solution à une solution aqueuse d'acide sulfureux, ou on fait passer un gaz contenant de l'acroléine dans une solution aqueuse d'acide sulfureux, ou encore on fait passer de l'anhydride sulfureux ou un gaz contenant de l'anhydride sulfureux dans de l'acroléine pure ou en solution. Dans tous les cas, il est préférable d'utiliser l'acroléine et l'acide sulfureux en quantités équimoléculaires. La température de réaction peut être comprise entre le point de congélation et 500 C, et elle est de préférence comprise entre 5 et 150   C    à la pression atmosphérique.



   A la solution obtenue de l'une ou l'autre manière, on ajoute, successivement ou simultanément, de l'acide cyanhydrique ou un cyanure et de l'ammoniac ou un sel d'ammonium, pour produire de l'acide   r-amino-(cyano-propanesulfonique    ou un sel de ce  lui-ci. Un chauffage après l'addition des réactifs accélère la réaction.



     I1    est également possible d'effectuer en une seule opération les deux étapes successives partant de   l'acroléine et aboutissant à l'acide ^ v-amino-y-cyano-    propanesulfonique ou à son sel. Par exemple, en ajoutant de l'acide sulfureux ou une solution d'acide sulfureux   Åa,    ou en faisant passer de l'anhydride sulfureux ou un gaz contenant de l'anhydride sulfureux dans une solution aqueuse contenant de l'acroléine, des ions cyanure et des ions ammonium, on peut obtenir en une seule opération de l'acide v-amino  ;r-cyano-propanesulfonique    ou son sel.



   L'acide y-amino-y-cyano-propanesulfonique libre ou sous forme de sel peut également être obtenu en ajoutant de l'acide cyanhydrique à de l'acroléine et en ajoutant ensuite au mélange de l'acide sulfureux ou de l'anhydride sulfureux et de l'ammoniac ou un sel d'ammonium dans un solvant aqueux.



      L'acide   g-amino-y-cyano-propanesulfonique libre    ou sous forme de sel, ainsi obtenu par l'une ou l'autre des méthodes ci-dessus, est hydrolysé de manière connue, par exemple par chauffage en présence d'un acide fort ou d'une base forte, ce qui donne de l'acide homocystéique ou un sel de celui-ci. Comme agent d'hydrolyse, on utilise ordinairement de l'hydroxyde de sodium, de   lthydroxyde    de potassium, de l'hydroxyde de calcium, de l'hydroxyde de baryum, de l'acide chlorhydrique ou de l'acide sulfurique.



   Suivant la nature des impuretés, l'acide homocystéique peut être isolé du mélange réactionnel au moyen d'une résine échangeuse d'ions, en éliminant les impuretés ioniques sous forme de sels insolubles, en éliminant les impuretés par distillation sous vide, etc.



  Exemple   1   
 A 115 ml (0,2 mole) d'une solution aqueuse contenant   1,8 mole    d'acide sulfureux, on a ajouté goutte à goutte   11,2 g      (0,2 mole)    d'acroléine, on a agité pendant 1,5 h à   10-150    C, puis on a ajouté de la même manière 65,4   ml    (0,2 mole) d'une solution aqueuse de cyanure de sodium d'une concentration de 3,06 moles/l, après quoi on a agité pendant   30mn.   



  On a ajouté au mélange réactionnel   93, 2mol    d'ammoniaque d'une concentration de 15 moles/l, puis on l'a chauffé à   1000 C    dans un autoclave pendant 10 mn, puis on lui a ajouté 31,2 ml d'une solution aqueuse   d'hydroxyde    de sodium 9,39 N, et on a effectué l'hydrolyse par chauffage à 2000 C pendant 5 mn. On a concentré   lthydrolysat    à sec, ce qui a chassé l'ammoniac en excès. On a dissous le résidu dans de l'eau et on a fait passer la solution aqueuse à travers une colonne d'une résine échangeuse de cations fortement acide (type H). On a concentré l'effluent et on a obtenu   23,6 g    d'acide homocystéique cristallin. Rendement 64,4   o/o    ; p.f. 265-2660 C (déc.) après recristallisation dans de l'eau.



  Analyse élémentaire :   
Trouvé: C = 26,10 O/o ; H = 4,97 'o/, ; N = 7,54 O/o   
Calculé pour   C1H1O5NS:   
 C = 26,23   O/o    ; H   =    4,95   0/o    ; N = 7,65   O/o   
 En outre, les spectres infrarouges et la chromatographie sur papier ont montré que le produit recristallisé était identique à un échantillon authentique d'acide homocystéique.



  Exemple 2:
 A   130 mi      (0,21 mole)    d'une solution aqueuse contenant 1,63 ml/l d'acide sulfureux, on a ajouté goutte à goutte, en l'espace de 20 mn, 5,6 g (0,1 mole) d'acroléine à une température inférieure à   5o C,    puis on a ajouté goutte à goutte 32,7   ml    (0,1 mole) d'une solution aqueuse de cyanure de sodium d'une concentration de 3,06 moles/l. Après avoir ajouté au mélange réactionnel 46,6   ml    d'ammoniaque d'une concentration de 15 moles/l, on a chauffé le mélange à
   1000 C    dans un autoclave pendant 10 mn, puis on lui a ajouté de l'hydroxyde de sodium pour l'hydrolyse. Après concentration et traitement avec une résine échangeuse d'ions comme décrit dans l'exemple
 1, on a obtenu 9,5 g d'acide homocystéique cristallin.

   Rendement 52    /o.   



  Exemple 3:
 A 298   ml    (0,5 mole) d'une solution aqueuse contenant   1,68 mole/i    d'acide sulfureux, on a ajouté goutte à goutte, en l'espace de 50 mn, 28 g (0,5 mole) d'acroléine, puis on a agité le mélange pendant 1 h.



  A la solution résultante, on a ajouté, en l'espace d'une heure,   367 mi    d'une solution aqueuse de cyanure d'ammonium et d'ammoniac, contenant
   1,46 g    équivalent-g/l d'ions cyanure et 10,5 équivalents-g/l d'ions ammonium. On a chauffé la solution à 1000 C pendant 15 mn dans un autoclave, puis on lui a ajouté de l'hydroxyde de calcium et on l'a chauffée pour l'hydrolyse. On a filtré l'hydrolysat, on a concentré le filtrat sous pression réduite pour chasser l'ammoniac, on a ajouté de l'acide sulfurique pour ajuster le pH de la solution à 1, on a séparé le précipité de sulfate de calcium par filtration et on a concentré le filtrat, obtenant ainsi 36,6 g d'acide homocystéique cristallin. Rendement   40 0/o.   



  Exemple 4:
 On a fait passer de l'anhydride sulfureux dans   50 ml    d'une solution aqueuse contenant 5,6 g (0,1 mole) d'acroléine à une température inférieure à 250 C. A la solution résultante, on a ajouté goutte à goutte, en l'espace de 25 mn, 30,6   ml    d'une solution aqueuse de cyanure de sodium d'une concentration de   3,26 moles/i,    puis   46,6 mi    d'ammoniaque d'une concentration de   15moles/1,    après quoi on a chauffé le mélange à 1000 C pendant 15 mn. On a ajouté de l'hydroxyde de sodium au mélange réactionnel pour l'hydrolyse. Par traitement avec une résine échangeuse de cations et concentration pour la  cristallisation, comme décrit dans l'exemple 1, on a obtenu 11,0 g d'acide homocystéique cristallin. Rendement 60    /o.   



  Exemple 5:
 On a mélangé ensemble une solution de 5,6 g (0,1 mole) d'acroléine dans 50   ml    d'éther de pétrole, 42,6   ml    (0,1 mole) de bisulfite d'ammonium) d'une solution aqueuse de bisulfite d'ammonium d'une concentration de 2,36 moles/l (formée par barbotage d'anhydride sulfureux dans de l'ammoniaque), et 40,8   ml    (0,1 mole) d'une solution aqueuse de cyanure de sodium d'une concentration de 2,45 moles/l, en agitant à une température   de - 2    à 70 C pendant 30 mn. On a agité pendant encore 1 h, puis on a distillé l'éther de pétrole. On a ajouté au résidu 50   ml    d'ammoniaque d'une concentration de 14,8 moles/l et on a chauffé le mélange à 1000 C pendant 10 mn dans un autoclave, puis on lui a ajouté de l'hydrooxyde de sodium et on l'a chauffé pour l'hydrolyse.



  En procédant ensuite de la même manière que dans l'exemple 1, on a isolé 11,0 g d'acide homocystéique cristallin. Rendement   60 solo.   



  Exemple 6:
 A 24 ml d'une solution aqueuse contenant au départ 0,3 mole d'ammoniac et dans laquelle on a fait barboter de l'anhydride sulfureux jusqu'au pH2, on a ajouté une solution de 16 g de cyanure de sodium dans 50 ml d'eau, puis on a ajouté goutte à goutte au mélange, en agitant et à une température de   0    à 500 C.   16, 8 g      (0,3 mole)    d'acroléine. Après avoir agité à la température ordinaire pendant encore 1 h, on a ajouté au mélange réactionnel 20   ml    d'ammoniaque concentrée, on l'a chauffé à 1000 C pendant 30 mn dans un autoclave, puis on lui a ajouté de l'hydroxyde de calcium et on   Fa    chauffé pour l'hydrolyse.

   En effectuant les mêmes opérations subséquentes que dans   l'exemple    3, on a obtenu 24,7 g d'acide homocystéique cristallin. Rendement 45   O/o.   
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de l'acide homocystéique, caractérisé en ce que l'on fait réagir mutuellement, en solution aqueuse, (a) de l'acroléine, (b) de l'acide sulfureux ou de l'anhydride sulfureux, (c) de l'acide cyanhydrique ou des ions cyanure et (d) de l'ammoniac ou des ions ammonium, et en ce que l'on hydrolyse le produit de réaction.