DE875524C - Verfahren zur Herstellung von Peptiden bzw. deren Anhydriden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Peptiden bzw. deren Anhydriden Pepti,'de werden bisher in technischem Ausmaß nur durch partielle Hydrolyse von Eiweiß oder anderen Pollypeptiden gewonnen. Es gibt zwar auch einige von g Peptiden synthetische - aus Aminosäuren Methoden, die oder die anderen Herstellung einfachz-ren Zwischenprodukten erlauben, doch sind sie für technische Zwecke meistens zu umständlich und zu kostspielig.
• Es wurde nun gefunden, daß man auf einfach-, Weise Peptide, worunter im folgenden auch deren Anlivdride verstanden werden, herstellen kann, indein man aliphatische primäre Aminocarbonsäurenitrile mit Wasser in Gegenwart saurer Mittel unter Druck auf etwa 250 bis 4oo' erhitzt.
• Geeignete Ausgangsstoffe sind z. B. das Aminoacetonitril, das a-Arninopropionsätirenitril, das y-Aminobuttersäurenitri,l, das b-Aminovaleriansäurenitril und das e-Aminocapronsätirenitril. Als saure Mittel seien Phosphorsäure und ihre sauren Salze, ferner Molybdänsäurc, Phosphormoly-bdäilsäure bzw. deren Ammoniumsalze, Kaliumbisulfat und Ammonium-bisulfat genannt.
• Die Reaktion erfolgt in der Weise, daß unter I-Iydr,olys-e der Nitrilgruppe der Ausgangsstoffe Ammoniak abgespalten wird und sich zwei, drei, vier oder mehr Molelzeln des Ausgangsstoffes über Peptidbindungen -CO-NH- miteinander zu Di-, Tri-, Tetrar und höheren Peptiden verknüpfen. Als INTehenprofdukte, entstehen mehr oder weniger große Mengen cyclischer Carbonsäureamide vom Typus des Diketopiperazins bzw. der Lactame. Man hat es weitgehend in der Hand, das durchschnittliche Molekulargewicht der entstehenden Peptide durch die Art und Menge %des s,auren Katalysators und des Wassers sowie durch die Reaktionstemperatur und -dauer zu beeinflussen. Die für den jeweils gewunschten Zw-eck günstigsten Bedingungen lassen sich durch Vorversuche leicht ermitteln.
• Verwendet man ein einheitliches Aminocarbonsäurenitril als Ausgangsstoff, so erhält man Pepti-de, in den-en jeweils gleiche Aminocarbonsäurereste -durch -CO-NI-I-Gruppen verknüpft sind, also z. B. -aus Aminoacetonitril Di-, Tri-, Tetra-und Polyglycy1Wycine. Verwendet man als Ausgangsstoff ein Gemisch verschiedener Aminocarbonsäurenitrile, so erhält man gemischte. Peptide.
• Daß Verfahren kann in einzelnen Ansätzen in Autoklaxen oder kontinuierlich,ausgeführt werden. Im letzteren Fa,11 punipt man z. B. ein Gemisch von Aminocarbonsäurenitril und Wasser durch Rohre, die fest angeordnete saure Ka:talysatoren enthalten und auf die geeignete Temperatur erhitzt sind; man kann aber auch der Reaktionslösung lösliche saure Mittel zusetzen.
• Die auf diese Weise leicht erhältlichen Peptide sind wertvolle Zwischenprodukte, insbesondere für phaxmazeutische Produkte, für Textilhilfsmittel und Kunststoffe.
• Beispiel i In einer Hochdrucksohüttelbombe von :25ocm3 Inhalt wird ein Gemisch. aus 77ge-Aminocapronitril, 5o g Wasser und 2 g 891/oi.ger Phosphorsäure im ölbad, auf 330" erhitzt. Bei 285' beginnt die Reaktion unter Entwicklung von Ammoniak, wobei der Druck bis auf i4o Atm. steigt. Nach dem Erkalten filtriert man die wasserunlöslichen Produkte ab. Aus dem wäßrig-en Filtrat kann man 39 9 Caprolactam gewinnen, während dier Filterrüc,kstand aus einem in Wasser noch ziemlich gut löslichen Dipeptid vom gefundenen Molekulargewicht193 derFc>rm»eIC,2H.202N2 mit einem noch wasserlöslichen Tripeptid vom geftindenen Molekulargewicht 335 der Formel Ci.H.,0.N. und I2,361/oN und einem weiteren, nur noch in AlkohGl löslichen Tripeptid vom gefundenen Molekulargewicht 317 der Formel C18 H33 03 N, mit I2,70'/o N besteht. Alle diese drei Peptide enthalten nur mehr etwa i 1/o primären Stickstoff.
• Beispiel 2 Man pumpt stündlich i5oo bis --ooo ccm eines Gemisches aus 15 kg (,)-Aminocapronitril und 8 bis io-kg Wasser, in dem i2og primäres Ammoniumphosphat gelöst sind, durch ein 6 m lange Hochdruckrohr von 4o mm Durchmesser, welches auf 320' geheizt ist. Dabei stellt sich im Gasraum ein Druck von 130 bis i So Atm. ein. Nach dem Entspann-en über ein-en I,7,ühler enthält man einen in etwas mehr Wasser und Allkohol. zum großen Teil löslichen Brei, welcher zu ungefähr 75 1/o aus monomerem Caprolactam und zu 2o 1/o aus e-Arninocaprolisäure-di- und -trip,eptid besteht, während 2 bis 41/o als hochmolekulare Ileptide vorliegen.
• Beispiel 3 Man läßt in einem Druckgefäß aus hochdruckfestein Stahl von :2ooo ccm Inhalt zu 1330 ccm einer 6o%igen wäßrigen Lösung von Aminoacetonitri.-1, .die noch etwas Ammoniak enthält, ioccm einer 891/eigen Phosphorsäure zutropfen und erhitzt das Gemisch ' in -,einer Stickstoffatmosphäre während 2 Stunden auf 33o'. Dann läßt man auf go bis ioo9 abkühlen und entspannt die Hauptinenge des geibildeten Ammoniaks. Das Reaktionsgemisch enthält keine Nitrilbasen mehr. Durch Umlösungen aus Wasser erhält man außer 273 g Diketopiperazin, das in Wasser schwer löslich. ist, 54o - eines Gemisches von Polyglycyl,-#lycinen vom ZersetzungsbereiCh 2oo his 300'. Beispiel 4 In einen Hochdruckautoklax von 2 1 Inhalt füllt man ein Gemisch von 565 g e-.,#,minompronitril, 46o g einer 6o%igen technischen Aminoacetonitrillösung, 2oo, g Wasser und 15 g --einer 89%igen Phasphorsäure. Man erhitzt das Gemisch unter Stickstoff während 11/2 Stunden auf -98o bis 33o1, beläßt es 2 Stunden lang bei dieser Temperatur und k#ühlt dann auf go bis iöo' ab, worauf man das entstandene Ammoniak entspannt. Der Inhalt des Autoaklavs besteht aus einer Kristallmasse von Pe#tiden, welche abgesaugt und gdtrocknet wird und ohne weiteres zu Kunststoffen verarbeitet wer-.den kann. Das wäßrige Filtrat enthält geringe Mengen Caprolactam und niedrigermolekulare gemischte Peptide, N-Glycylcaprolactarn und undere peptidartige Produkte, welche ähnlichen Verwendungszwecken zugeführt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung Von Peptiden bzw. deren Anhydriden, dadurch gekennzeichnet, daß man aliphatische primäre Aminocarbonsäurenitrile mit Wasser in Gegenwart saurer Mittel unter Druck auf etwa 25o bis 400' erhitzt..