CH643528A5

CH643528A5 - Verfahren zur herstellung von beta-chloralanin.

Info

Publication number: CH643528A5
Application number: CH438080A
Authority: CH
Inventors: Kazuo Nakayasu; Osamu Furuya; Chozo Inoue; Soyao Moriguchi
Original assignee: Showa Denko Kk
Priority date: 1979-06-08
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1984-06-15
Also published as: GB2051797A; DE3021566C2; FR2458537B1; ES492210A0; IT8067867A0; DE3021566A1; ES8104196A1; CA1111444A; IT1130477B; GB2051797B; FR2458537A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ß-Chloralanin. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Bisulfït- oder Sulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd in wässriger Lösung zuerst mit Ammoniak und danach mit Blausäure oder deren Salz zu a-Amino-ß-chlorpropionitril umsetzt und letzteres unter sauren Bedingungen hydrolysiert.

ß-Chloralanin ist eine Aminosäure mit physiologischer Wirksamkeit (J. Biol. Chem. 252,3170). Ausserdem stellt ß-Chloralanin ein Zwischenprodukt für die Herstellung von beispielsweise verschiedenen pharmazeutisch wirksamen Verbindungen und Pestiziden, wie Antibiotika (z.B. Cyclo-serin) und schwefelhaltige Aminosäuren (z.B. Cystin) oder Cystein dar.

Da jedoch kein wirtschaftlich vorteilhaftes industrielles Verfahren zur Herstellung von ß-Chloralanin bekannt war, wurde ß-Chloralanin nur selten als Zwischenprodukt für die Herstellung von pharmazeutisch wirksamen Verbindungen und Pestiziden verwendet. Beispielsweise wird nach bekannten Verfahren zur Herstellung von ß-Chloralanin die Hydroxylgruppe von Serin durch Chlor ersetzt (J. Chem. Soc. Seiten 1968,1969) oder Cystin chloriert (Ber. 93, Seite 782, 1960). Da jedoch in diesen Verfahren kostspielige Ausgangsmaterialien vewendet werden, sind sie für die grosstechnische Herstellung von ß-Chloralanin ungeeignet.

Weiterhin ist eine sogenannte Strecker-Synthese für die grosstechnische Herstellung von Aminosäuren bekannt. Allerdings wurde nach der Strecker-Synthese aus dem entsprechenden Aldehyd, d.h. Chloracetaldehyd, kein ß-Chloralanin erhalten. D.h., durch die Umsetzung von Chloracetaldehyd mit Blausäure und Ammoniak wird durch die Addition einer Cyanogruppe an Chloracetaldehyd ß-Chlorlacto-nitril erhalten. Da die Aminierung der gebildeten Hydroxylgruppe von ß-Chlorlactonitril mit Ammoniak sehr schwierig ist, kann das für die Herstellung von ß-Chloralanin erforderliche Zwischenprodukt a-Amino-ß-chlorpropionitril nicht erhalten werden. Sogar wenn Chloracetaldehyd zuerst mit Ammoniak zu a-Amino-ß-chloräthanol und dann mit Blausäure oder deren Salzen umgesetzt wird, kann kein a-Amino-

ß-chlorpropionitril gebildet werden, sondern durch den Ersatz der Aminogruppe von a-Amino-ß-chloräthanol durch eine Cyanogruppe wird ß-Chlorlactonitril erhalten. Wenn ß-Chlorlactonitril unter extremen Reaktionsbedingungen mit Ammoniak umgesetzt wird, um a-Amino-ß-chlorpropionitril zu erhalten, wird das ß-Chlorlactonitril zersetzt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den oben beschriebenen Problemen des Standes der Technik zu begegnen und ein Verfahren grosser Selektivität zur Herstellung von ß-Chloralanin aus Chloracetaldehyd zu liefern.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung gezeigt.

Die Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren zur Herstellung von ß-Chloralanin, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man a) eine Bisulfït- oder Sulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd in wässriger Lösung mit Ammoniak und danach mit Blausäure oder deren Salz zu a-Amino-ß-chlorpropioni-tril umsetzt und b) das erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitril unter sauren Bedingungen hydrolysiert.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Heranziehung der Zeichnungen veranschaulicht. In den Figuren werden dargestellt:

Fig. 1 und 2 das Massenspektrum und das IR-Spektrum des Zwischenproduktes a-Amino-ß-chloräthansulfonsäure;

Fig. 3 das Massenspektrum des Zwischenproduktes a-Amino-ß-chlorpropionitril;

Fig. 4 das IR-Spektrum von a-Amino-ß-chlorpropionitril-hydrochlorid und

Fig. 5 das NMR-Spektrum von a-Amino-ß-chlorpropionitril.

Die Bisulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd kann leicht durch Umsetzung annähernd äquimolarer Mengen von Chloracetaldehyd mit Bisulfït in einer wässrigen Lösung bei Raumtemperatur erhalten werden. Für die Bildung der Bisulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd kann irgendein wasserlösliches Bisulfït verwendet werden. Beispiele für typische Bisulfite sind: Alkalimetallsalze, wie Lithium, Natrium, Kalium und dergleichen; Erdalkalimetallsalze, wie Calcium, Magnesium und dergleichen und ein Ammoniumsalz. Insbesondere wird Ammoniumbisulfit bevorzugt.

Obwohl die für die Herstellung der Bisulfitadditionsver-bindungen verwendeten Mengen der Bisulfite und des Chlor-acetaldehyds innerhalb eines breiten Bereiches variiert werden können, werden Bisulfït und Chloracetaldehyd vorzugsweise im molaren Verhältnis von 1:0,8 bis 1,2 eingesetzt. Obwohl ein weiterer Überschuss einer der beiden Verbindungen verwendet werden kann, ergibt ein solcher Überschuss nicht nur kein vorteilhaftes Resultat, sondern ist auch unwirtschaftlich. Ausserdem besteht die Befürchtung, dass die Verwendung eines Überschusses einer der beiden Verbindungen die Entstehung unerwünschter Nebenprodukte bewirkt. Anstelle von Bisulfiten kann Ammoniumsulfit für die Herstellung der Sulfitadditionsverbindung mit Chloracetaldehyd eingesetzt werden. Die Verwendung von anderen Sulfiten, beispielsweise von Alkalimetallsulfiten und Erdalkalimetallsulfiten, ist für die Bildung der Sulfitadditionsverbindung mit Chloracetaldehyd ungeeignet, da die gebildete Sulfitadditionsverbindung im nächsten Reaktionsschritt die gewünschten a-Aminochloräthansulfonate nicht in guter Ausbeute liefert. Entsprechend sollte, wenn Bisulfït mit Chloracetaldehyd unter alkalischen Bedingungen umgesetzt

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wird, Àmmoniumbisulfit verwendet werden, da bei dieser Reaktion im wesentlichen das entsprechende Sulfit mit Chlor acetaldehyd zur Sulfitadditionsverbindung von Chloracet--aldehyd umgesetzt wird.

Danach wird die Bisulfït- oder Sulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd mit Ammoniak in wässrigem Medium umgesetzt. Ammoniak kann in gasförmiger, flüssiger oder in Wasser gelöster Form eingesetzt werden. Obwohl die Menge des eingesetzten Ammoniaks in Abhängigkeit von der Art der Bisulfite und des Sulfits und der Einsetzungsform des Ammoniaks variieren kann, beträgt das Molverhältnis von Ammoniak zu Chloracetaldehyd vorzugsweise 1 bis 5, insbesondere 2 bis 4. Obwohl es keine kritische Reaktionstemperatur oder Reaktionszeit gibt, wird die Reaktion im allgemeinen im Temperaturbereich von 0 bis 50°C, vorzugsweise 20 bis 30°C, während 0,5 bis 2 Stunden ausgeführt. Dadurch werden a-Amino-ß-chloräthansulfonate ClCH2CH(NH2)SOsM erhalten, wobei M = NH4, Na, K, Vi Ca, Vi Mg etc. bedeuten. Diese a-Amino-ß-chloräthansulfo nate und die a-Amino-ß-chloräthansulfonsäure sind neue Verbindungen. Die a-Amino-ß-chloräthansuIfonsäure oder deren Salze können aus der sie enthaltenden wässrigen Lösung durch Neutralisieren des überschüssigen Ammoniaks mit einer Mineralsäure, z.B. Schwefelsäure oder Salzsäure, und Erniedrigen des pH-Wertes der Lösung zu einem isoelektrischen Punkt, gewonnen werden. Das Massenspektrum und das IR-Spektrum dera-Amino-ß-chloräthansulfonsäure C1CH2CH(NH2)S03H sind in den Figuren 1 und 2 abgebildet.

Die Elementaranalyse der derart erhaltenen a-Amino-ß-chloräthansulfonsäure ist wie folgt:

n-Hexan, n-Pentan, Cyclohexan, Diäthyläther, Diisopropyl-äther, Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Äthylbenzol und dergleichen. Als Lösungsmittel werden bevorzugt Äthylace-tat, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat, Propionitril oder 5 Propylencarbonat.

Vorzugsweise wird Blausäure oder deren Salze, z.B. Natri-umcyanid und Kaliumcyanid, in dieser Reaktion in stöchio-metrischen oder grösseren Mengen eingesetzt. Insbesondere werden pro Mol a-Amino-ß-chloräthansulfonat 2,0 bis 5,0 10 Mol Blausäure oder deren Salze eingesetzt. Obwohl es keine kritische Reaktionstemperatur oder Reaktionszeit gibt, wird die Umsetzung vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 30°C, insbesondere 5 bis 10°C, während 5 bis 24 Stunden ausgeführt.

ls Das erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitril und dessen Salze sind auch neue Verbindungen. Da das erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitril unbeständig ist, wird es durch Einleiten von trockner gasförmiger Salzsäure in die das Produkt enthaltende organische Lösung als Hydrochlorid gewonnen. Das a-Amino-ß-chlorpropionitrilhydrochlorid wird aus der organischen Lösung in kristalliner Form ausgefällt und auf bekannte Weise abgetrennt.

Das Massenspektrum des erhaltenen a-Amino-ß-chlorpro-pionitrils ist in Figur 3 abgebildet. Das IR-Spektrum von a-Amino-ß-chlorpropionitrilhydrochlorid wird in Figur 4 und das NMR-Spektrum von a-Amino-ß-chlorpropionitril in Figur 5 gezeigt.

Das Resultat der Elementaranalyse von a-Amino-ß-chlor-propionitrilhydrochlorid ist wie folgt:

(als C3H6N2CI2):

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(als CiHeNOaSCl):

Gef.: H 3,71%; Ber.: H 3,79%;

C 15,31%; C 15,08%;

N 8,17%; Cl 21,84% N 8,78%; Cl 22,22%

Das a-Amino-ß-chloräthansulfonat, das durch Umsetzung der Bisulfït- oder Sulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd mit Ammoniak erhalten wurde, wird mit Blausäure oder deren Salzen, z.B. Alkalimetall-, Erdalkalimetallsalze oder Ammoniumsalz zu a-Amino-ß-chlorpropionitril umgesetzt. Da a-Amino-ß-chlorpropionitril insbesondere in wässriger Lösung eine sehr unbeständige Substanz ist, müssen während des Reaktionsablaufes besondere Vorsichtsmass-nahmen getroffen werden.

Beispielsweise wird die Umsetzung in Gegenwart eines geeigneten organischen Lösungsmittels, das mit Wasser nicht mischbar ist, ausgeführt, so dass das gebildete a-Amino-ß-chlorpropionitril schnell in die organische Phase übergeführt wird. Wenn a-Amino-ß-chloräthansulfonat einmal vom wässrigen Reaktionsgemisch getrennt ist, kann das getrennte a-Amino-ß-chloräthansulfonat selbstverständlich mit Blausäure oder deren Salzen in einem geeigneten organischen Lösungsmittel umgesetzt werden. Vorzugsweise wird die Umsetzung in einer Vorrichtung, in der der Reaktor mit einem Extraktor und einem Dekanter verbunden sind, ausgeführt und das erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitril wird kontinuierlich mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel aus dem wässrigen Reaktionsgemisch extrahiert.

Die organischen Lösungsmittel, die für diese Reaktion verwendet werden, sollten unter Reaktionsbedingungen stabil sein, sie sollten weder mit den Reagenzien noch mit dem Produkt reagieren oder diese zersetzen, sie sollten die Reagenzien nicht leicht lösen, jedoch sollte das Produkt gut in ihnen löslich sein und sie sollten nicht mit Salzsäure reagieren. Beispiele für solche organischen Lösungsmittel sind Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid, Trichloräthylen,

Gef.: H 4,80%; C 24,05%; N 19,60%; Cl 53,00% Ber.: H 4,29%; C 25,56%; N 19,87%; Cl 50,29%

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Erfindungsgemäss wird das in einer organischen Lösung erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitril durch die Zugabe einer Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure oder dergleichen, nach Abtrennung der gegebenenfalls 4o vorhandenen wässrigen Phase von der organischen Phase, hydrolysiert. Das organische Lösungsmittel wird durch Erwärmen der Lösung verdampft und der Rückstand wird unter sauren Bedingungen bei einer Temperatur von beispielsweise 80 bis 100°c während 0,5 bis 2 Stunden hydroly-45 siert. Dadurch wird ß-Chloralanin in einer wässrigen Mineralsalz enthaltenden Lösung gebildet..

Das ß-Chloralanin kann beispielsweise wie folgt abgetrennt werden:

so Die wässrige ß-Chloralanin enthaltende Lösung wird zuerst konzentriert, dann werden Alkohole, wie Methanol, Äthanol und dergleichen, zugegeben. Dadurch wird das Ammoniumsalz der Mineralsäuren aus der Lösung auskristallisiert. Die erhaltene alkoholische Lösung wird vom kri-55 stallisierten Ammoniumsalz abgetrennt und ein geeignetes Lösungsmittel, wie Äther, wird zur abgetrennten alkoholischen Lösung gegeben, um das Mineralsäuresalz von ß-Chloralanin auszukristallisieren. Die Kristalle werden nach bekannten Methoden, beispielsweise Umkristallisieren, 60 gereinigt. Gewünschtenfalls kann ß-Chloralanin als freie Aminosäure durch Neutralisieren der alkoholischen Lösung des Mineralsäuresalzes von ß-Chloralanin mit einer äquimo-laren Menge von beispielsweise Pyridin und Triäthylamin gewonnen werden.

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Erfindungsgemäss kann ß-Chloralanin mit einer sehr hohen Selektivität ohne Bildung wesentlicher Mengen von ß-Chlormilchsäure erhalten werden.

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Es wurde weiterhin gefunden, dass, wenn Kohlendioxyd vor der sauren Hydrolyse des a-Amino-ß-chlorpropionitrils zu dessen Lösung gegeben wird, diese Verbindung stabilisiert werden kann und durch die Hydrolyse ß-Chloralanin hoher Reinheit mit einer hohen Ausbeute erhalten werden kann. Kohlendioxyd kann entweder als Gas oder in fester Form zugegeben werden. Obwohl die Menge des in die wässrige a-Amino-ß-chlorpropionitrillösung gegebenen Kohlendioxyds nicht kritisch ist, wird im allgemeinen soviel Kohlendioxyd zugegeben, dass der pH-Wert der wässrigen Lösung 7 bis 6 beträgt oder dass 0,5 bis 1,0 Mol Kohlendioxyd pro Mol a-Amino-ß-chlorpropionitril absorbiert werden. Um die Absorption des Kohlendioxyds zu beschleunigen, kann die wässrige a-Amino-ß-chlorpropionitril enthaltende Lösung auf eine Temperatur von 10°C oder weniger gekühlt werden. Da die Absorptionsgeschwindigkeit des Kohlendioxyds mit der Erhöhung der Aminonitrilkonzentration erhöht wird, wird die Aminonitrilkonzentration vorzugsweise auf 20 bis 60%, insbesondere 40 bis 50%, eingestellt.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele veranschaulicht, in denen alle Prozentangaben, sofern nicht anders vermerkt, als Gew.-% zu verstehen sind.

Beispiel 1

32 g der Natriumbisulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd wurden in einem Gemisch von 50 ml 28%igem konzentriertem Ammoniakwasser und 50 ml Wasser gelöst und das erhaltene Gemisch während 1 Stunde bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Zum Reaktionsgemisch wurden dann 100 ml Äthyläther zugegeben. Danach wurden 10 g Natriumcyanid in 30 ml Wasser gelöst und tropfenweise während 15 Minuten zum Reaktionsgemisch gegeben, welches während dieser Zeit bei einer Temperatur von — 10°C gehalten wurde. Dann wurde das Gemisch während 6 Stunden unter starkem Rühren bei -5 bis +5°C reagieren gelassen.

Nach Beendigung der Reaktion wurde das Gemisch stehen gelassen, wobei eine Trennung der Ätherlösung von der wässrigen Lösung erfolgte. Erstere wurde entfernt und die wässrige Lösung wurde mit 100 ml frischem Äther extrahiert. Die beiden Ätherlösungen wurden kombiniert und langsam mit 50 ml konzentrierter Salzsäure versetzt. Der Äther wurde abdestilliert und die erhaltene wässrige Lösung wurde während 1 Stunde auf einem siedenden Wasserbad erwärmt und konzentriert. Zur konzentrierten wässrigen Lösung wurden 30 ml Äthanol gegeben, wodurch Ammoniumchlorid ausgefällt wurde. Zur abgetrennten Äthanollösung wurden 100 ml Äther gegeben, wodurch 14 g ß-Chloralaninhydrochlorid ausgefällt wurden. Dies bedeutet eine molare Ausbeute von ß-Chloralanin von 50%.

Beispiel 2

47 g einer 50%igen wässrigen Lösung von Chloracetaldehyd wurden mit 60 g einer 50%igen wässrigen Lösung von Ammoniumbisulfit vermischt und das Gemisch wurde während 1 Stunde bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Danach wurden 50 ml 28%iges Ammoniakwasser zugegeben und während einer weiteren Stunde bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Danach wurden 100 ml Äthyläther und weiter 50 ml einer wässrigen Lösung, enthaltend 14,7 g Natriumcyanid, tropfenweise während 15 Minuten unter starkem Rühren zugegeben, wobei das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von 10°C oder weniger gehalten wurde. Das Gemisch wurde während 12 Stunden reagieren gelassen. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Gemisch wie im Beispiel 1 beschrieben behandelt. Es wurden 25,5 g ß-Chlor-alaninhydrochlorid erhalten.

Beispiel 3

32 g Natriumbisulfit wurden in 60 ml Wasser gelöst, worauf 26,3 g Chloracetaldehyd-hemi-hydrat-Kristalle zugegeben wurden. Das Gemisch wurde während 2 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen. 60 ml 28%iges Ammoniakwasser wurden zum Gemisch gegeben und das Gemisch wurde 1 Stunde lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen.

Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde wie im Beispiel 1 beschrieben behandelt, mit dem Unterschied, dass im letzten Schritt anstatt Äthyläther Triäthylamin zur alkoholischen Lösung von ß-Chloralaninhydrochlorid gegeben wurde, wodurch die Kristalle von ß-Chloralanin durch Neutralisieren ausgefällt wurden. Die Ausbeute an ß-Chloralanin betrug 22 g.

Beispiel 4

54 g Ammoniumbisulfitadditionsverbindung von Chloracetaldehyd wurden in 50 ml Wasser gelöst und mit 60 ml Ammoniakwasser versetzt. Das Gemisch wurde während 1 Stunde bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Danach wurden 100 ml Äthyläther zur Reaktionsmischung gegeben und 50 ml einer wässrigen 14,7 g Natriumcyanid enthaltenden Lösung während 15 Minuten zugetropft, währenddem die Temperatur des Gemisches bei 10°C oder weniger gehalten wurde. Die Umsetzung wurde während 15 Stunden bei 10°C unter kräftigem Rühren fortgesetzt.

Nach der vollständigen Umsetzung wurde die getrennte Ätherlösung von der wässrigen Lösung entfernt und die wässrige Lösung wurde mit 100 ml frischem Äther extrahiert. Die beiden Ätherlösungen wurden kombiniert und die kombinierte Lösung wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet.

Nach Entfernung des Trocknungsmittels wurde unter gleichzeitiger Kühlung mit Eiswasser trockne Salzsäure bis zur Sättigung in die Ätherlösung eingeleitet. Dadurch wurde a-Amino-ß-chlorpropionitrilhydrochlorid ausgefällt. Die Kristalle des Niederschlages wurden vom Äther abgetrennt und in 30 ml konzentrierter Salzsäurelösung gelöst. Die Lösung wurde auf dem siedenden Wasserbad während 1 Stunde erwärmt und konzentriert. Zum Konzentrat wurden 50 ml Äthanol gegeben und das unlösliche Ammoniumchlorid wurde abgetrennt. Zur äthanolischen Lösung wurden 150 ml Äthyläther gegeben. Dadurch wurden 30 g kristallines ß-Chloralaninhydrochlorid erhalten.

Beispiel 5

7 g Chloracetaldehyd-hemi-hydrat-Kristalle wurden in 16 g einer 50%igen wässrigen Ammoniumbisulfitlösung vollständig gelöst. Zu dieser Lösung wurden 25 ml einer 30%igen wässrigen Ammoniaklösung zugegeben. Danach wurde das Gemisch, währenddem Ammoniakgas bis zur Sättigung eingeleitet wurde, während 2 Stunden bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Nach vollständigem Ablauf der Aminie-rungsreaktion wurde das Gemisch auf eine Temperatur von 10°C oder weniger gekühlt, 15 ml einer 80%igen wässrigen Blausäurelösung wurden tropfenweise unter gleichzeitigem Einleiten von gasförmigem Ammoniak zugegeben. Nach der tropfenweisen Zugabe der Blausäure wurde das Gemisch während 3 Stunden bei einer Temperatur von 10°C oder weniger reagieren gelassen. Dann wurde das Reaktionsgemisch auf einem Wasserbad von 40°C unter reduziertem Druck von 4 bis 6 mmHg während 5 Minuten konzentriert.

Das Gewicht des Reaktionsgemisches wurde um etwa 15 g vermindert und der pH-Wert änderte sich auf 7 bis 8. Nicht-umgesetztes Ammoniak und nichtumgesetzte Blausäure wurden im wesentlichen verdampft. Während dem Abkühlen des Gemisches wurde 30 Minuten unter kräftigem Rühren gasförmiges Kohlendioxyd eingeleitet. Etwa 1 g des Kohlen4

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30 ml konzentrierte Salzsäurelösung wurden langsam zur Reaktionsmischung gegeben, derart, dass dessen Temperatur nicht über 20°C erhöht wurde. Mit der Zeit hat sich ein weisser Niederschlag gebildet, der durch Filtrieren entfernt wurde. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Zum Rückstand wurden 40 ml konzentrierte Salzsäurelösung gegeben und während 1 Stunde bei 95 bis 100°C hydrolysiert. Nach der Hydrolyse wurde das Gemisch unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Das erhaltene ß-Chloralaninhydrochlorid wurde mit 100 ml absolutem Âthançl extrahiert und das unlösliche Ammoniumchlorid entfernt. Das Äthanol wurde abdestilliert, worauf 8,32 g kristallines ß-Chloralaninhydrochlorid erhalten wurden. Die Ausbeute beträgt 65% der Theorie.

Dieses Verfahren wurde noch einmal ausgeführt, mit dem Unterschied, dass kein Kohlendioxyd eingeleitet wurde. Dabei wurden 5 g ß-Chloralaninhydrochlorid in Form eines farbigen Rückstandes"erhalten, was 39% der Theorie entspricht.

Beispiel 6

ß-Chloralanin wurde, wie im Beispiel 5 beschrieben, aus 7 g Chloracetaldehyd-hemi-hydrat-Kristallen hergestellt, mit dem Unterschied, dass nicht 30 ml konzentrierte Salzsäurelösung nach der Absorption von gasförmigem Kohlendioxyd zugegeben wurden, sondern gasförmige Salzsäure langsam absorbiert wurde. Nachdem 20 g Salzsäure absorbiert waren, wurde das ausgefällte anorganische Salz durch Filtration entfernt und das Filtrat zur Trockne eingedampft.

Das erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitrilhydrochlorid wurde, wie im Beispiel 5 beschrieben, hydrolysiert. Es wurden 8 g ß-Chloralaninhydrochlorid in kristalliner Form erhalten, was 62,5% der Theorie entspricht.

Beispiel 7

26,3 g (0,3 Mol) Chloracetaldehyd-hemi-hydrat-Kristalle wurden in 62 g (0,31 Mol) einer 50%igen wässrigen Ammoni-umbisulfitlösung vollständig gelöst. Diese wässrige Lösung wurde in ein mit einer perforierten Platte versehenen und mit einem Dekantiergefäss verbundenen Reaktionsgefäss gegeben. Zu dieser wässrigen Lösung wurden 100 ml 30%ige wässrige Ammoniaklösung gegeben und Ammoniakgas wurde zur Sättigung der Lösung eingeleitet. Die wässrige Lösung wurde während 2 Stunden bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Das Reaktionsgefäss wurde auf 10°C gekühlt.

Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde bei 10°C gehalten und unter Einleiten von gasförmigem Ammoniak wurden 19,7 ml (0,6 Mol) einer 50%igen Blausäurelösung zugegeben. Nach Zugabe der Blausäure wurde unter kräftigem Rühren Methylenchlorid zugegeben. Die Methylenchloridschicht wurde unterhalb der perforierten Platte, welche im unteren Teil des Reaktionsgefässes befestigt war,

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gesammelt und fortlaufend in das Dekantiergefäss gehebert. Im Dekantiergefäss wurde die wässrige Schicht von der Methylenchloridschicht getrennt und in das Reaktionsgefäss zurückgeführt. Die abgetrennte Methylenchloridlösung wurde aus dem Dekantiergefäss abgeführt und in einem Behälter gesammelt.

In der oben beschriebenen Weise wurde die Extraktion während 3 Stunden fortgesetzt, währenddem Methylenchlorid mit einer Geschwindigkeit von 5 ml pro Minute in das Reaktionsgemisch gegeben wurde, d.h., 900 ml Methylenchlorid wurden zugegeben. Während der Extraktionsreaktion wurde die Tempertur des Reaktionsgemisches bei 10°C gehalten.

Das im Behälter gesammelte Methylenchlorid wurde bei einer Temperatur von 20° bis 30°C unter vermindertem Druck abdestilliert und das erhaltene flüssige a-Amino-ß-chlorpropionitril in einem anderen Gefäss in 40 ml destilliertem Wasser gelöst. Während 30 Minuten wurde unter kräftigem Rühren gasförmiges Kohlendioxyd eingeleitet. Nach Einleitung des Kohlendioxyds betrug der pH-Wert des Gemisches 7. Aus diesem Grund wurden 100 ml konzentrierte Salzsäurelösung zugegeben und während 1 Stunde bei einer Temperatur von 95°C hydrolysiert. Nach der Hydrolyse wurde das Reaktionsgemisch zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde mit 100 ml absolutem Äthanol extrahiert und das unlösliche Ammoniumchlorid wurde entfernt. Das Äthanol wurde abdestilliert. 31,2 g ß-Chloralaninhydro-chlorid wurden erhalten, was 65% der Theorie entspricht.

Dieses Verfahren wurde mit dem Unterschied wiederholt, dass a-Amino-ß-chlorpropionitril nicht mit gasförmigem Kohlendioxyd neutralisiert wurde. 28 g mit braunen teerartigen Substanzen verunreinigtes ß-Chloralaninhydrochlorid wurden erhalten. Dies entspricht 59,5% der Theorie.

Beispiel 8

Gemäss dem im Beispiel 7 beschriebenen Verfahren wurde ß-Chloralanin aus 26,3 g Chloracetaldehyd-hemi-hydrat-Kri-stallen hergestellt, wobei jedoch (I) 32 ml 70%ige Blausäurelösung verwendet wurden, (2) die Extraktionsreaktion während 2,5 Stunden fortgesetzt wurde und (3) die Gesamtmenge des für die Extraktion eingesetzten Methylenchlorids 700 ml betrug.

36 g ß-Chloralaninhydrochlorid, d.h. 75% der Theorie, wurden erhalten.

Beispiel 9

ß-Chloralanin wurde nach dem im Beispiel 7 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei zu diesem Verfahren folgende Unterschiede bestanden: (1) es wurden 46 ml 90%ige Blausäurelösung eingesetzt, (2) die Reaktionszeit betrug 1,5 Stunden und (3) die Gesamtmenge des für die Extraktion verwendeten Methylenchlorids betrug 500 ml.

40 g ß-Chloralaninhydrochlorid, d.h. 85% der Theorie wurde erhalten.

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3 Blatt Zeichnungen

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1. Verfahren zur Herstellung von ß-Chloralanin, dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Bisulfït- oder Sulfitadditionsverbindung von Chlor-acetaldehyd in wässriger Lösung mit Ammoniak und danach mit Blausäure oder deren Salz zu a-Amino-ß-chlorpropioni-tril umsetzt und b) das erhaltene a-Amino-ß-chlorpropionitril unter sauren Bedingungen hydrolysiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Lösung des erhaltenen a-Amino-ß-chlorpropio-nitrils Kohlendioxyd zugibt und dann unter sauren Bedingungen hydrolysiert.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Bisul-fitadditionsverbindungen, die durch Umsetzung eines wasserlöslichen Bisulfits mit Chloracetaldehyd erhalten werden.

4. Anwendung nach Anspruch 3 auf Bisulfitadditionsver-bindungen, die durch Umsetzung eines Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder Ammoniumbisulfitsalzes mit Chloracetaldehyd erhalten werden.

5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf eine Sulfitadditionsverbindung, die durch Umsetzung von Ammoniumsulfit mit Chloracetaldehyd erhalten wird.