DK146622B - Fremgangsmaade til fremstilling af aminosyrer ud fra de tilsvarende n-carbamylaminosyrer - Google Patents

Description

/ Λ ' (19) DANMARK \PEy

f,i2) FREMLÆGGELSESSKRIFT (n) 146622 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 1546/76 (51) Int.CI.3: C 07 C 99/00 (22) Indleveringsdag: 31 mar 1976 (41) Aim. tilgængelig: 10 old 1976 (44) Fremlagt: 21 nov 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 09 apr1975IT22144/75 (71) Ansøger: *ANIC S.P.A.; Palermo, IT.

(72) Opfinder: Francesco ‘Cecere; IT, Walter 'Marconi; IT, Franco 'Morisi; IT, Bruno 'Rappuoli; IT.

(74) Fuldmægtig: Internationalt Patent-Bureau_ (54) Fremgangsmåde til fremstilling af aminosyrer ud fra de tilsvarende N-carbamylaminosyrer

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af aminosyrer ud fra de tilsvarende N-carbamylaminosyrer.

Det er kendt, at optisk aktive N-carbamylderivater af aminosyrer kan vindes ud fra de tilsvarende racemiske hydantoiner ved stereo-selektiv enzym-hydrolyse, ® således som beskrevet i DE patentskrift nr. 24 22 737.

Det saledes vundne N-carbamylderivat blev derefter omdannet til den til-® svarende aminosyre ved blot at koge det i en vandig opløsning.

Ϊ Den hydrolyse af N-carbamylderivattil aminosyre, der bevirkes under sådan- ^ ne betingelser, er imidlertid meget langsom og kræver en nøje kontrol af arbejds- 2 betingelserne og giver undertiden anledning til biprodukter med deraf følgende formindskelse af udbyttet og endog partiel racemisering.

2 1A 6 6 2 2

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer en hidtil ukendt og simpel fremgangsmåde til fremstilling af aminosyrer ud fra de tilsvarende N-carbamylaminosyrer, hvilken fremstilling finder sted under milde betingelser, således at den frembragte aminosyre stadig har·samme optiske renhed som det som udgangsmateriale andvendte N-carbamylderivat.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at N-carbamylderi-vatet eller et salt af dette derivat i vandig opløsning omsættes med 1 til 1,5 ækvivalenter salpetersyrling eller et salt deraf i nærværelse af en syregruppe-holdig, kationisk ionbytterharpiks, der anvendes i en sådan mængde, at den kan binde 1-5 mol produkt pr.mol N-carbamylaminosyre, ved en temperatur på fra 0 til 40°C, hvorefter den dannede forbindelse elueres fra harpiksen med en base.

Forløbet af denne fremgangsmåde var meget overraskende, idet det er kendt, at oxiderende midler indvirker på aminosyrens aminogruppe under øjeblikkelig omdannelse af aminosyren til den tilsvarende hydroxysyre og således umuliggør udvinding af aminosyren.

Det har imidlertid vist sig, at når der arbejdes ved de til fremgangsmåden ifølge opfindelsen foreskrevne temperaturbetingelser og de som følge af ioribytter-harpiksens tilstedeværelse foreliggendepH-betingelser, er aminogruppen fuldstændigt fri for angreb fra den oxiderende reaktant, og der kan overraskende opnås høje udbytter af aminosyren.

Den ovenfor beskrevne fremgangsmåde gennemføres ved at opløse N-carbamyl-derivatet, eller et salt deraf, i vand i variabel koncentration, fortrinsvis nær mætning. Til opløsningen sættes en syregruppeholdig, kationisk ionbytterharpiks med ovennævnte bindingsevne. Under dette trin falder pH-værdien, og N-carbamyl-derivatet, der som følge heraf foreligger i overskud i forhold til dets opløselighed, udfældes. Der tilsættes fra 1 til 1,5 ækvivalenter salpetersyrling eller et salt deraf, hvorhos hele omsætningen gennemføres ved en temperatur i området fra 0°C til 40°C.

Som kationiske harpikser kan anvendes harpikser med forskellige sure grupper, men den anvendte harpiks er ifølge opfindelsen fortrinsvis af sulfonsyrety-pen.

Ved endt reaktion bliver aminosyren elueret fra harpiksen med en base, og harpiksen kan atter bringes i syreform. Fra eluatet isoleres aminosyren ved simple koncentrerings- og krystallisations-operationer.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen beskrives nærmere gennem følgende eksempler.

3 146622

Eksempel 1 (Sammenligning) 50 ml af en 25 mM opløsning af N-carbamyl-a-alanin blev behandlet ved 0°C med 5 ml af en 50 mM opløsning af NalW^ i vand. Koncentrationen af aminosyren i opløsningen blev lejlighedsvis målt. Efter at koncentrationen i løbet af den første times reaktion havde nået et loft på 5mM, sank den langsomt og var efter 5 timer faldet til 3,2 mM.

Chromatografi-analyse af blandingen viste tilstedeværelse af en betydelig mængde mælkesyre.

Eksempel 2 194 g (1 mol) D-N-carbamyl-phenylglycin med en optisk renhed på 99% blev opslemmet i 10 liter deioniseret vand i nærværelse af 8 literVAmberlite'^I.R. 120 (H+). Under omrøring af opløsningen ved stuetemperatur blev der tilsat 83 g (1,2 mol) natriumnitrit. Efter ca. 2 timer blev harpiksen frafiltreret, vasket to gange med 10 liter demineraliseret vand og derefter overført til en søjle (diameter 11 cm, højde 1 m). Harpiksen blev derefter elueret med 2M ammoniak. Al aminosyren var tilstede i fraktionen fra 10 til 15 liter af eluat.

Opløsningen af ammoniumsaltet af D-phenylglycin, 5 liter, blev inddampet til tørhed under reduceret tryk. Herved vandtes 150 g (99% af det teoretiske) D(-)-phenylglycin med [of]_ =-157° (c = 0,5, HC1 IN), hvilket er en optisk renhed højere end 987° ved som [a]^ at tage værdien fra den tekniske litteratur (Org.

Synth. 22, 23, 1942).

Eksempel 3

Ved at anvende samme fremgangsmåde som i Eksempel 2, men gå ud fra 132 g (1 mol) L-N-carbamyl-a-alanin med en optisk renhed på 98%,»vandtes 87 g (0,98 mol) L-a-alanin med [a]^° = +14,3° (c = 2,HC1 IN) (fra litteraturen [a]^ = 14,7°, J. Chem. Soc. 113, 526, 1918).

Eksempel 4

Ved anvendelse af samme fremgangsmåde som i eksemplerne 2 og 3 og ud fra 160 g (1 mol) L-N-carbamyl-valin med en optisk renhed på 97% vandtes 110 g (0,94 mol) L-valin, [«1^° = 28,2° (c = 3, HC1 6N), (fra litteraturen [a]^ ” 28,8°,

Ber. 39, 2320, 1906).