JPH07224014A - L−アスパラギン酸−n−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩の製造法およびそれらを含む生分解性キレート剤 - Google Patents
L−アスパラギン酸−n−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩の製造法およびそれらを含む生分解性キレート剤Info
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- JPH07224014A JPH07224014A JP3522994A JP3522994A JPH07224014A JP H07224014 A JPH07224014 A JP H07224014A JP 3522994 A JP3522994 A JP 3522994A JP 3522994 A JP3522994 A JP 3522994A JP H07224014 A JPH07224014 A JP H07224014A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来法に比べて高収率、高純度なL−アスパ
ラギン酸−N−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩
の製造法、およびそれらの少なくとも一種を有効成分と
する生分解性キレート剤の提供。 【構成】 L−アスパラギン酸にアルカリ条件下でアク
リロニトリルを付加し、その反応生成物にアルカリ金属
水酸化物を添加して加水分解した後に、硫酸を添加して
結晶を析出させるL−アスパラギン酸−N−モノプロピ
オン酸の製造法。さらに、その結晶とアルカリ金属塩を
反応させるL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸
アルカリ金属塩の製造法。あるいは、加水分解した後に
硫酸を添加せずに蒸発乾固することによるL−アスパラ
ギン酸−N−モノプロピオン酸三アルカリ金属塩の製造
法。および、これらのL−アスパラギン酸−N−モノプ
ロピオン酸およびそのアルカリ金属塩の少なくとも一種
を有効成分とする生分解性キレート剤。
ラギン酸−N−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩
の製造法、およびそれらの少なくとも一種を有効成分と
する生分解性キレート剤の提供。 【構成】 L−アスパラギン酸にアルカリ条件下でアク
リロニトリルを付加し、その反応生成物にアルカリ金属
水酸化物を添加して加水分解した後に、硫酸を添加して
結晶を析出させるL−アスパラギン酸−N−モノプロピ
オン酸の製造法。さらに、その結晶とアルカリ金属塩を
反応させるL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸
アルカリ金属塩の製造法。あるいは、加水分解した後に
硫酸を添加せずに蒸発乾固することによるL−アスパラ
ギン酸−N−モノプロピオン酸三アルカリ金属塩の製造
法。および、これらのL−アスパラギン酸−N−モノプ
ロピオン酸およびそのアルカリ金属塩の少なくとも一種
を有効成分とする生分解性キレート剤。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、L−アスパラギン酸か
らL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸及びその
アルカリ金属塩を製造する方法に関し、さらに詳しくは
L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下アクリロニトリ
ルを反応させ、その反応生成物にアルカリ金属水酸化物
を添加して加水分解反応を行なった後、硫酸を添加する
ことにより、L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸の結晶を取得する方法、その結晶をアルカリ金属水酸
化物と反応させ、L−アスパラギン酸−N−モノプロピ
オン酸のアルカリ金属塩を製造する方法、および、L−
アスパラギン酸にアルカリ性条件下アクリロニトリルを
反応させ、その反応生成物にアルカリ金属水酸化物を添
加して加水分解反応を行った後、反応生成物を蒸発乾固
することにより、L−アスパラギン酸−N−モノプロピ
オン酸の三アルカリ金属塩を製造する方法に関するもの
である。
らL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸及びその
アルカリ金属塩を製造する方法に関し、さらに詳しくは
L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下アクリロニトリ
ルを反応させ、その反応生成物にアルカリ金属水酸化物
を添加して加水分解反応を行なった後、硫酸を添加する
ことにより、L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸の結晶を取得する方法、その結晶をアルカリ金属水酸
化物と反応させ、L−アスパラギン酸−N−モノプロピ
オン酸のアルカリ金属塩を製造する方法、および、L−
アスパラギン酸にアルカリ性条件下アクリロニトリルを
反応させ、その反応生成物にアルカリ金属水酸化物を添
加して加水分解反応を行った後、反応生成物を蒸発乾固
することにより、L−アスパラギン酸−N−モノプロピ
オン酸の三アルカリ金属塩を製造する方法に関するもの
である。
【0002】また、本発明は、L−アスパラギン酸−N
−モノプロピオン酸およびそのアルカリ金属塩の生分解
性キレート剤としての利用に関するものでもある。L−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸およびそのアル
カリ金属塩は、生分解性キレート剤として洗剤組成物、
洗剤ビルダー、重金属封鎖剤、過酸化物安定剤、などに
広く用いられる。
−モノプロピオン酸およびそのアルカリ金属塩の生分解
性キレート剤としての利用に関するものでもある。L−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸およびそのアル
カリ金属塩は、生分解性キレート剤として洗剤組成物、
洗剤ビルダー、重金属封鎖剤、過酸化物安定剤、などに
広く用いられる。
【0003】
【従来の技術】(±)−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸を製造する方法は、従来から種々知られてい
る。例えば、(±)−シアノエチルアスパラギン酸に水
酸化ナトリウムを添加して加水分解反応を行った後、塩
酸を作用させる方法(米国特許明細書第2562198
号、J.Am.Chem.Soc.、1952頁、74巻、1942頁(1952))、
β−アラニンにマレイン酸無水物を付加する方法(特開
昭56−107000号公報)などがある。
ピオン酸を製造する方法は、従来から種々知られてい
る。例えば、(±)−シアノエチルアスパラギン酸に水
酸化ナトリウムを添加して加水分解反応を行った後、塩
酸を作用させる方法(米国特許明細書第2562198
号、J.Am.Chem.Soc.、1952頁、74巻、1942頁(1952))、
β−アラニンにマレイン酸無水物を付加する方法(特開
昭56−107000号公報)などがある。
【0004】また、(±)−シアノエチルアスパラギン
酸の製法としては、(±)−アスパラギン酸にアクリロ
ニトリルを反応させる方法(米国特許明細書第2538
024号、J.Am.Chem.Soc.、1950年、72巻、2599頁)が
ある。
酸の製法としては、(±)−アスパラギン酸にアクリロ
ニトリルを反応させる方法(米国特許明細書第2538
024号、J.Am.Chem.Soc.、1950年、72巻、2599頁)が
ある。
【0005】これらの従来技術は、生分解性のL体と非
生分解性のD体の等量混合物であるラセミ体の(±)−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の製法に関する
もので、その生成物は生分解性キレート剤としての利用
には適さないものである。
生分解性のD体の等量混合物であるラセミ体の(±)−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の製法に関する
もので、その生成物は生分解性キレート剤としての利用
には適さないものである。
【0006】また、一旦単離した(±)−シアノエチル
アスパラギン酸を用いる従来の技術では、工程が煩雑な
二槽反応である。しかも、アスパラギン酸−N−モノプ
ロピオン酸の酸析結晶化工程においては、工業プロセス
的に適さない塩酸を用いる上に収率も低いという問題が
ある。
アスパラギン酸を用いる従来の技術では、工程が煩雑な
二槽反応である。しかも、アスパラギン酸−N−モノプ
ロピオン酸の酸析結晶化工程においては、工業プロセス
的に適さない塩酸を用いる上に収率も低いという問題が
ある。
【0007】また、β−アラニンに無水マレイン酸を付
加する従来技術は、洗剤ビルダ−として有用な(±)−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナトリウム塩
の製造法として知られているが、やはり、工程が複雑で
あり、純度、収率が低いという点で問題がある。
加する従来技術は、洗剤ビルダ−として有用な(±)−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナトリウム塩
の製造法として知られているが、やはり、工程が複雑で
あり、純度、収率が低いという点で問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の問題点を解決すべくなされたもので、生分解性に
優れるL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸およ
びそのアルカリ金属塩の工業プロセス的に有利な製造法
を提供することを目的としており、具体的には、安価な
原料から、合成中間体の単離精製を省略し、塩酸酸析に
よらず、目的とするL−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸およびそのアルカリ金属塩を高収率、高純度で
提供することを課題とする。
技術の問題点を解決すべくなされたもので、生分解性に
優れるL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸およ
びそのアルカリ金属塩の工業プロセス的に有利な製造法
を提供することを目的としており、具体的には、安価な
原料から、合成中間体の単離精製を省略し、塩酸酸析に
よらず、目的とするL−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸およびそのアルカリ金属塩を高収率、高純度で
提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究の結果、L−アスパラギン酸をア
ルカリ条件下でアクリロニトリルと反応して、単離精製
を必要としない含シアノエチルアスパラギン酸反応液を
製造し、その反応生成物にアルカリ金属塩を添加して加
水分解する際に、生成したアンモニアと共に水蒸気を留
去して、反応液中のアルカリ金属イオン濃度を調整後
に、酸として硫酸を添加することで、目的とするL−ア
スパラギン酸−N−モノプロピオン酸の結晶が高収率、
高純度で得られることを見いだした。さらに、その結晶
をアルカリ金属水酸化物と反応させ、L−アスパラギン
酸−N−モノプロピオン酸のアルカリ金属塩が容易に製
造できることを見いだした。また、アンモニアと水蒸気
の留去後、反応生成物を単に蒸発乾固するのみで、L−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の三アルカリ金
属塩が、高収率、高純度で得られることを見いだした。
そして、これらの方法で得られるL−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸およびそのアルカリ金属塩が極め
て生分解性に優れるキレート剤であることなどを見いだ
して本発明に到達したものである。
を解決すべく鋭意研究の結果、L−アスパラギン酸をア
ルカリ条件下でアクリロニトリルと反応して、単離精製
を必要としない含シアノエチルアスパラギン酸反応液を
製造し、その反応生成物にアルカリ金属塩を添加して加
水分解する際に、生成したアンモニアと共に水蒸気を留
去して、反応液中のアルカリ金属イオン濃度を調整後
に、酸として硫酸を添加することで、目的とするL−ア
スパラギン酸−N−モノプロピオン酸の結晶が高収率、
高純度で得られることを見いだした。さらに、その結晶
をアルカリ金属水酸化物と反応させ、L−アスパラギン
酸−N−モノプロピオン酸のアルカリ金属塩が容易に製
造できることを見いだした。また、アンモニアと水蒸気
の留去後、反応生成物を単に蒸発乾固するのみで、L−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の三アルカリ金
属塩が、高収率、高純度で得られることを見いだした。
そして、これらの方法で得られるL−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸およびそのアルカリ金属塩が極め
て生分解性に優れるキレート剤であることなどを見いだ
して本発明に到達したものである。
【0010】すなわち、本発明は、L−アスパラギン酸
にアルカリ性条件下アクリロニトリルを反応させ、その
反応生成物をアルカリ金属水酸化物の添加による加水分
解の後、硫酸酸析により結晶を得ることを特徴とするL
−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の製造法、さ
らに、その結晶をアルカリ金属水酸化物と反応させるこ
とを特徴とするL−アスパラギン酸−N−モノプロピオ
ン酸のアルカリ金属塩の製造法、および、L−アスパラ
ギン酸にアルカリ性条件下アクリロニトリルを反応さ
せ、その反応生成物をアルカリ金属水酸化物の添加によ
る加水分解の後、反応生成物を蒸発乾固することを特徴
とするL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の三
アルカリ金属塩の製造法、そして、L−アスパラギン酸
−N−モノプロピオン酸およびそのアルカリ金属塩の少
なくとも一種を有効成分として含有する生分解性キレー
ト剤に関する。
にアルカリ性条件下アクリロニトリルを反応させ、その
反応生成物をアルカリ金属水酸化物の添加による加水分
解の後、硫酸酸析により結晶を得ることを特徴とするL
−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の製造法、さ
らに、その結晶をアルカリ金属水酸化物と反応させるこ
とを特徴とするL−アスパラギン酸−N−モノプロピオ
ン酸のアルカリ金属塩の製造法、および、L−アスパラ
ギン酸にアルカリ性条件下アクリロニトリルを反応さ
せ、その反応生成物をアルカリ金属水酸化物の添加によ
る加水分解の後、反応生成物を蒸発乾固することを特徴
とするL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の三
アルカリ金属塩の製造法、そして、L−アスパラギン酸
−N−モノプロピオン酸およびそのアルカリ金属塩の少
なくとも一種を有効成分として含有する生分解性キレー
ト剤に関する。
【0011】以下に本発明を詳細に説明する。
【0012】本発明の方法は、L−アスパラギン酸にア
ルカリ性条件下アクリロニトリルを作用させる付加反応
工程と、その反応生成物にアルカリ金属水酸化物を添加
する加水分解反応工程、その反応生成物に硫酸を添加し
て目的とするL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸を単離する酸析結晶化工程、さらに、その結晶をアル
カリ金属水酸化物と反応させるL−アスパラギン酸−N
−モノプロピオン酸アルカリ金属塩製造工程からなる。
あるいは、L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下アク
リロニトリルを作用させる付加反応工程と、その反応生
成物にアルカリ金属水酸化物を添加する加水分解反応工
程、さらにその反応生成物を完全に濃縮して目的とする
L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三アルカリ
金属塩を単離する蒸発乾固工程からなる。
ルカリ性条件下アクリロニトリルを作用させる付加反応
工程と、その反応生成物にアルカリ金属水酸化物を添加
する加水分解反応工程、その反応生成物に硫酸を添加し
て目的とするL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸を単離する酸析結晶化工程、さらに、その結晶をアル
カリ金属水酸化物と反応させるL−アスパラギン酸−N
−モノプロピオン酸アルカリ金属塩製造工程からなる。
あるいは、L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下アク
リロニトリルを作用させる付加反応工程と、その反応生
成物にアルカリ金属水酸化物を添加する加水分解反応工
程、さらにその反応生成物を完全に濃縮して目的とする
L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三アルカリ
金属塩を単離する蒸発乾固工程からなる。
【0013】本発明の原料としてのL−アスパラギン酸
は、工業的に入手できる純度70%以上、好ましくは8
5%以上の固体を一般に用いられるが、その製造途中で
得られるアルカリ金属塩またはそのアルカリ金属塩の水
溶液を直接用いることもできる。純度の低いアスパラギ
ン酸アルカリ金属塩の水溶液を用いる場合は、不純物と
してアンモニア、フマル酸等を含まないものが望まし
い。特に付加反応工程におけるアンモニアの存在は、最
終的にβ−アラニンの副生につながるので、アンモニア
濃度が0.5%以下であることが望ましい。また、ラセ
ミ体およびD体のアスパラギン酸を原料として、対応す
るアスパラギン酸−N−モノプロピオン酸およびそのア
ルカリ金属塩を合成することもできる。しかし、生成物
の生分解性の観点から、原料としてはL体が好ましく用
いられる。
は、工業的に入手できる純度70%以上、好ましくは8
5%以上の固体を一般に用いられるが、その製造途中で
得られるアルカリ金属塩またはそのアルカリ金属塩の水
溶液を直接用いることもできる。純度の低いアスパラギ
ン酸アルカリ金属塩の水溶液を用いる場合は、不純物と
してアンモニア、フマル酸等を含まないものが望まし
い。特に付加反応工程におけるアンモニアの存在は、最
終的にβ−アラニンの副生につながるので、アンモニア
濃度が0.5%以下であることが望ましい。また、ラセ
ミ体およびD体のアスパラギン酸を原料として、対応す
るアスパラギン酸−N−モノプロピオン酸およびそのア
ルカリ金属塩を合成することもできる。しかし、生成物
の生分解性の観点から、原料としてはL体が好ましく用
いられる。
【0014】付加反応工程におけるアルカリ条件は、ア
スパラギン酸アルカリ金属塩の直接的利用、あるいは、
アルカリ金属水酸化物の添加によって達成される。用い
るアルカリ金属の種類としては、Li、NaまたはK、
好ましくはNaまたはK、特に好ましくはNaが用いら
れる。反応液濃度としては、アスパラギン酸アルカリ金
属塩換算で5〜75重量%、好ましくは10〜60重量
%のものが用いられる。また反応pHは、10〜13、
好ましくはpH10. 5〜12.5の範囲で選択され
る。
スパラギン酸アルカリ金属塩の直接的利用、あるいは、
アルカリ金属水酸化物の添加によって達成される。用い
るアルカリ金属の種類としては、Li、NaまたはK、
好ましくはNaまたはK、特に好ましくはNaが用いら
れる。反応液濃度としては、アスパラギン酸アルカリ金
属塩換算で5〜75重量%、好ましくは10〜60重量
%のものが用いられる。また反応pHは、10〜13、
好ましくはpH10. 5〜12.5の範囲で選択され
る。
【0015】付加反応工程におけるアクリロニトリルの
使用量は、L−アスパラギン酸1モルに対して0.9〜
1.5倍モル、好ましくは1.0〜1.3倍モルの範囲
で適宜選択される。
使用量は、L−アスパラギン酸1モルに対して0.9〜
1.5倍モル、好ましくは1.0〜1.3倍モルの範囲
で適宜選択される。
【0016】付加反応工程におけるアクリロニトリルの
添加方法は、有機溶媒や水で希釈しないアクリロニトリ
ルをL−アスパラギン酸のアルカリ性水溶液中に滴下す
るものであり、分割的または逐次的に滴下するのが良
い。また、この工程は、発熱反応であるため、温度制御
が可能な滴下速度が工業プロセス的に有利である。
添加方法は、有機溶媒や水で希釈しないアクリロニトリ
ルをL−アスパラギン酸のアルカリ性水溶液中に滴下す
るものであり、分割的または逐次的に滴下するのが良
い。また、この工程は、発熱反応であるため、温度制御
が可能な滴下速度が工業プロセス的に有利である。
【0017】付加反応工程における温度は、0〜80
℃、好ましくは20〜60℃の範囲で、反応時間は、1
〜24時間、好ましくは2〜10時間の範囲で実施する
のが良い。
℃、好ましくは20〜60℃の範囲で、反応時間は、1
〜24時間、好ましくは2〜10時間の範囲で実施する
のが良い。
【0018】付加反応工程における副生成物は、過剰量
のアクリロニトリルが少量残存する以外ほとんど存在し
ない。
のアクリロニトリルが少量残存する以外ほとんど存在し
ない。
【0019】加水分解工程に用いるシアノエチルアスパ
ラギン酸は、上記付加反応工程によって得られた反応生
成物を直接用いることができる。すなわち、付加反応工
程から加水分解工程に移行する際、従来技術のようにシ
アノエチルアスパラギン酸の単離結晶化や反応槽の移動
等の操作を必要とすることなく一槽反応としての実施が
可能である。
ラギン酸は、上記付加反応工程によって得られた反応生
成物を直接用いることができる。すなわち、付加反応工
程から加水分解工程に移行する際、従来技術のようにシ
アノエチルアスパラギン酸の単離結晶化や反応槽の移動
等の操作を必要とすることなく一槽反応としての実施が
可能である。
【0020】加水分解工程に用いるアルカリ金属水酸化
物としては、Li、NaまたはKの水酸化物、好ましく
はNaまたはKの水酸化物から選ばれ、純度80%以
上、好ましくは95%以上の固体品、あるいは濃度10
〜60重量%、好ましくは15〜50重量%の水溶液を
用い、常に付加反応工程で用いたアクリロニトリルの等
モル量以上、好ましくは1.0〜1.3倍モル量使用す
ることが必要であり、付加反応液に分割的または逐次的
に滴下または添加するのが良い。
物としては、Li、NaまたはKの水酸化物、好ましく
はNaまたはKの水酸化物から選ばれ、純度80%以
上、好ましくは95%以上の固体品、あるいは濃度10
〜60重量%、好ましくは15〜50重量%の水溶液を
用い、常に付加反応工程で用いたアクリロニトリルの等
モル量以上、好ましくは1.0〜1.3倍モル量使用す
ることが必要であり、付加反応液に分割的または逐次的
に滴下または添加するのが良い。
【0021】加水分解工程の温度は、70〜110℃、
好ましくは90〜105℃の範囲で、反応時間は、0.
5〜10時間、好ましくは1〜5時間の範囲で実施する
のが良い。
好ましくは90〜105℃の範囲で、反応時間は、0.
5〜10時間、好ましくは1〜5時間の範囲で実施する
のが良い。
【0022】加水分解工程においては、反応の進行に伴
い付加反応工程で用いたアクリロニトリルと等モル量の
アンモニアが生成するが、水蒸気と共に蒸発留去するこ
とにより、回収することができる。また、反応液中のア
ルカリ金属イオン濃度が残存水分に対し3〜30重量
%、好ましくは5〜15重量%となるように水分を留去
することにより、次の酸析結晶化工程において目的物の
結晶を高純度、高収率で得ることができる。
い付加反応工程で用いたアクリロニトリルと等モル量の
アンモニアが生成するが、水蒸気と共に蒸発留去するこ
とにより、回収することができる。また、反応液中のア
ルカリ金属イオン濃度が残存水分に対し3〜30重量
%、好ましくは5〜15重量%となるように水分を留去
することにより、次の酸析結晶化工程において目的物の
結晶を高純度、高収率で得ることができる。
【0023】酸析結晶化工程に用いる硫酸は、工業的に
入手可能な純度60〜98%のものから選択され、その
使用量は、反応液中のアルカリ金属水酸化物量に対し
0.5〜1.0倍モル、好ましくは0.6〜0.8倍モ
ルの範囲で使用される。
入手可能な純度60〜98%のものから選択され、その
使用量は、反応液中のアルカリ金属水酸化物量に対し
0.5〜1.0倍モル、好ましくは0.6〜0.8倍モ
ルの範囲で使用される。
【0024】硫酸滴下時の温度は、10〜100℃、好
ましくは40〜80℃の範囲で実施するのが良く、滴下
時間は、0.5〜6時間、好ましくは1〜5時間の範囲
が良い。
ましくは40〜80℃の範囲で実施するのが良く、滴下
時間は、0.5〜6時間、好ましくは1〜5時間の範囲
が良い。
【0025】加水分解および酸析結晶化工程における副
生成物は、例えば、Na塩を用いた場合、硫酸による水
酸化ナトリウムの中和で生じた硫酸ナトリウムの他ほと
んど存在しない。
生成物は、例えば、Na塩を用いた場合、硫酸による水
酸化ナトリウムの中和で生じた硫酸ナトリウムの他ほと
んど存在しない。
【0026】目的物であるL−アスパラギン酸−N−モ
ノプロピオン酸は、硫酸滴下後、反応物を10〜50
℃、好ましくは25〜40℃まで放冷し、析出する結晶
を吸引濾過することによって得られる。
ノプロピオン酸は、硫酸滴下後、反応物を10〜50
℃、好ましくは25〜40℃まで放冷し、析出する結晶
を吸引濾過することによって得られる。
【0027】酸析結晶化工程に硫酸以外の酸を用いる従
来の技術では、目的物の結晶の析出量が少なく、また、
無機塩類が析出するため目的物の純度、収率が低下する
という問題点があったが、本発明の硫酸酸析法によれ
ば、目的物の結晶を高純度、高収率で取得することがで
きる。この理由として、例えば、アルカリ金属水酸化物
としてNaOHを用いた場合、中和の際生じる硫酸ナト
リウムの塩析効果が考えられる。実際に、飽和濃度に近
い硫酸ナトリウムの存在下では、L−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸の水溶液に対する溶解度は大幅に
減少し、結晶析出量の増大が観察される。そして、加水
分解工程で留去する水分量を前記したような条件に調整
することにより、硫酸ナトリウム濃度は飽和濃度に近く
なり、一方、塩析効果により目的物の水溶液に対する溶
解度は減少し、目的物の結晶の析出量が増大して、高純
度、高収率で目的物が得られると考えられる。
来の技術では、目的物の結晶の析出量が少なく、また、
無機塩類が析出するため目的物の純度、収率が低下する
という問題点があったが、本発明の硫酸酸析法によれ
ば、目的物の結晶を高純度、高収率で取得することがで
きる。この理由として、例えば、アルカリ金属水酸化物
としてNaOHを用いた場合、中和の際生じる硫酸ナト
リウムの塩析効果が考えられる。実際に、飽和濃度に近
い硫酸ナトリウムの存在下では、L−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸の水溶液に対する溶解度は大幅に
減少し、結晶析出量の増大が観察される。そして、加水
分解工程で留去する水分量を前記したような条件に調整
することにより、硫酸ナトリウム濃度は飽和濃度に近く
なり、一方、塩析効果により目的物の水溶液に対する溶
解度は減少し、目的物の結晶の析出量が増大して、高純
度、高収率で目的物が得られると考えられる。
【0028】得られる目的物の結晶は、通常、結晶表面
に付着した微量の硫酸根を含む母液を少量の水を用いて
洗浄する以外、再結晶化を行なわなくても充分高純度で
ある。
に付着した微量の硫酸根を含む母液を少量の水を用いて
洗浄する以外、再結晶化を行なわなくても充分高純度で
ある。
【0029】L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸アルカリ金属塩製造工程では、L−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸の結晶とアルカリ金属水酸化物を
水溶液中で反応させた後に溶液を蒸発乾固することによ
り、L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸のアル
カリ金属塩が、純粋な白色固形物として定量的に得られ
る。L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の結晶
を、計算量のアルカリ金属水酸化物と反応させれば、L
−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の一、二、及
び三アルカリ金属塩を得ることができる。また、L−ア
スパラギン酸−N−モノプロピオン酸の三アルカリ金属
塩は、酸析結晶化工程を省略し、反応液を直接蒸発乾固
する方法によっても得られ、この方法は、収率およびプ
ロセスの容易さにおいて工業的に有利である。
酸アルカリ金属塩製造工程では、L−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸の結晶とアルカリ金属水酸化物を
水溶液中で反応させた後に溶液を蒸発乾固することによ
り、L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸のアル
カリ金属塩が、純粋な白色固形物として定量的に得られ
る。L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の結晶
を、計算量のアルカリ金属水酸化物と反応させれば、L
−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の一、二、及
び三アルカリ金属塩を得ることができる。また、L−ア
スパラギン酸−N−モノプロピオン酸の三アルカリ金属
塩は、酸析結晶化工程を省略し、反応液を直接蒸発乾固
する方法によっても得られ、この方法は、収率およびプ
ロセスの容易さにおいて工業的に有利である。
【0030】このようにして得られたL−アスパラギン
酸−N−モノプロピオン酸、および、そのアルカリ金属
塩であるL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の
一ナトリウム塩、二ナトリウム塩、三ナトリウム塩、一
カリウム塩、二カリウム塩、三カリウム塩、一リチウム
塩、二リチウム塩および三リチウム塩は、生分解性キレ
ート剤として、洗剤組成物、洗剤ビルダー、重金属封鎖
剤、過酸化物安定剤などに広く用いることができる。こ
れらのL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸、お
よび、そのアルカリ金属塩は単独で使用してもよいし、
2種以上混合して使用してもよい。
酸−N−モノプロピオン酸、および、そのアルカリ金属
塩であるL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の
一ナトリウム塩、二ナトリウム塩、三ナトリウム塩、一
カリウム塩、二カリウム塩、三カリウム塩、一リチウム
塩、二リチウム塩および三リチウム塩は、生分解性キレ
ート剤として、洗剤組成物、洗剤ビルダー、重金属封鎖
剤、過酸化物安定剤などに広く用いることができる。こ
れらのL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸、お
よび、そのアルカリ金属塩は単独で使用してもよいし、
2種以上混合して使用してもよい。
【0031】また、水溶液中で、L−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸および/またはそのアルカリ金属
塩と、計算量のアルカリ金属水酸化物を反応させて、L
−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸のアルカリ金
属塩を製造することもできる。例えば、L−アスパラギ
ン酸−N−モノプロピオン酸一ナトリウム塩1モルを含
有する水溶液に、1モルの水酸化ナトリウムを添加すれ
ば、L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸二ナト
リウム塩水溶液が得られる。
N−モノプロピオン酸および/またはそのアルカリ金属
塩と、計算量のアルカリ金属水酸化物を反応させて、L
−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸のアルカリ金
属塩を製造することもできる。例えば、L−アスパラギ
ン酸−N−モノプロピオン酸一ナトリウム塩1モルを含
有する水溶液に、1モルの水酸化ナトリウムを添加すれ
ば、L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸二ナト
リウム塩水溶液が得られる。
【0032】
【実施例】次に実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 攪拌機、温度計、滴下漏斗および蒸留装置を付した反応
器に、10重量%のL−アスパラギン酸二ナトリウム水溶
液 814g (0.46モル)を仕込み、攪拌下、25〜40℃で、
アクリロニトリル27.0g (0.51モル)を1時間かけて滴
下した。さらに、25〜30℃で8時間攪拌の後、この反応
液に水酸化ナトリウム22.0g (0.55モル)を固体のまま
加え溶解した。溶解後、反応液の温度を 105℃まで上昇
させると激しい発泡が観察され、 2.5時間でアンモニア
水 514g を留去しながら攪拌を続けた。その後、アンモ
ニアの発泡が終了したのを確認し、反応液を50℃まで放
冷した。次に、この反応液に98%硫酸 102g (1.04モ
ル)を 1.8[g/分] の添加速度で添加した。この間、温
度は80℃に昇温した。反応液を再び33℃まで放冷し、析
出したL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の白
色結晶 101g を吸引濾過にて単離した。結晶は、0℃の
水20g で2回洗浄した。送風乾燥後のL−アスパラギン
酸−N−モノプロピオン酸(85.0g 、0.41モル、収率9
0.0%)は、融点 204〜 205℃の均一な白色結晶であ
り、種々条件下の高速液体クロマトグラフィ、1H-NMR、
13C-NMR 、IRによる分析の結果、製品の純度は、99.9%
以上で不純物は検出されなかった。また、白金るつぼ中
800℃、5時間燃焼後の残存灰分は 0.3%以下であり、
硫酸ナトリウムの混入は認められなかった。
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1 攪拌機、温度計、滴下漏斗および蒸留装置を付した反応
器に、10重量%のL−アスパラギン酸二ナトリウム水溶
液 814g (0.46モル)を仕込み、攪拌下、25〜40℃で、
アクリロニトリル27.0g (0.51モル)を1時間かけて滴
下した。さらに、25〜30℃で8時間攪拌の後、この反応
液に水酸化ナトリウム22.0g (0.55モル)を固体のまま
加え溶解した。溶解後、反応液の温度を 105℃まで上昇
させると激しい発泡が観察され、 2.5時間でアンモニア
水 514g を留去しながら攪拌を続けた。その後、アンモ
ニアの発泡が終了したのを確認し、反応液を50℃まで放
冷した。次に、この反応液に98%硫酸 102g (1.04モ
ル)を 1.8[g/分] の添加速度で添加した。この間、温
度は80℃に昇温した。反応液を再び33℃まで放冷し、析
出したL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の白
色結晶 101g を吸引濾過にて単離した。結晶は、0℃の
水20g で2回洗浄した。送風乾燥後のL−アスパラギン
酸−N−モノプロピオン酸(85.0g 、0.41モル、収率9
0.0%)は、融点 204〜 205℃の均一な白色結晶であ
り、種々条件下の高速液体クロマトグラフィ、1H-NMR、
13C-NMR 、IRによる分析の結果、製品の純度は、99.9%
以上で不純物は検出されなかった。また、白金るつぼ中
800℃、5時間燃焼後の残存灰分は 0.3%以下であり、
硫酸ナトリウムの混入は認められなかった。
【0033】比較例1〜4 硫酸の代わりに塩酸、燐酸あるいは硝酸を用いた以外、
実施例1と同様に酸析結晶化を行った。結果を表1に示
す。
実施例1と同様に酸析結晶化を行った。結果を表1に示
す。
【0034】
【表1】 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 使用した酸 35%塩酸 85%燐酸 90%硝酸 塩化水素ガス 酸使用量 200g 194g 146g pH2まで通気 結晶化温度 0 ℃ 10℃ 0 ℃ 0 ℃ 析出結晶量(乾燥後) 46g 78g 55g 58g 内残存灰分 7% 32% 9% 12% L−アスパラギン酸 −N−モノプロピオ 46% 63% 54% 55% ン酸の実収率
【0035】実施例2 実施例1によって製造された純粋なL−アスパラギン酸
−N−モノプロピオン酸の結晶100g(0.49モル)を 39.
0g(0.98モル)の水酸化ナトリウムと共に200gのイオン
交換水に溶解した後、温度 105℃、5時間にて蒸発乾固
すると白色固形物が得られた。このものを乳鉢にて摩砕
すると純粋なL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸二ナトリウム120g(0.49モル、収率97%)が均一な粉
末として得られた。L−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸二ナトリウム塩の25重量%水溶液は、pH 8.7
であり洗剤ビルダ−等のキレート剤としての利用に適切
であった。
−N−モノプロピオン酸の結晶100g(0.49モル)を 39.
0g(0.98モル)の水酸化ナトリウムと共に200gのイオン
交換水に溶解した後、温度 105℃、5時間にて蒸発乾固
すると白色固形物が得られた。このものを乳鉢にて摩砕
すると純粋なL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸二ナトリウム120g(0.49モル、収率97%)が均一な粉
末として得られた。L−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸二ナトリウム塩の25重量%水溶液は、pH 8.7
であり洗剤ビルダ−等のキレート剤としての利用に適切
であった。
【0036】実施例3 58.5g(1.46モル)の水酸化ナトリウムを用いる以外、
実施例2と同様の工程で行なったところ、純粋なL−ア
スパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナトリウム131g
(0.49モル、収率98%)が均一な白色粉末として得られ
た。L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナト
リウムの25重量%水溶液は、pH12.8であり洗剤ビルダ
−等のキレート剤としての利用に最適であった。
実施例2と同様の工程で行なったところ、純粋なL−ア
スパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナトリウム131g
(0.49モル、収率98%)が均一な白色粉末として得られ
た。L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナト
リウムの25重量%水溶液は、pH12.8であり洗剤ビルダ
−等のキレート剤としての利用に最適であった。
【0037】実施例4 実施例1に準じ、10重量%L−アスパラギン酸二ナトリ
ウム水溶液810g(0.46モル)を仕込み、攪拌下50〜55℃
でアクリロニトリル 24.3g(0.46モル)を滴下し、さら
に1時間攪拌した。次に、この反応液に水酸化ナトリウ
ム18.4g (0.46モル)を溶解し、反応液の温度を 105℃
まで上昇させた。常圧でアンモニア水514gを留去しなが
ら攪拌を続け、反応液を完全に蒸発乾固させると、L−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナトリウム12
5g(0.46モル、収率 100%)が白色固形物として得られ
た。分析の結果、製品の純度は、97.5%以上であり、不
純物として2モル%以下のL−アスパラギン酸、およ
び、0.5モル%以下のアクリル酸、フマル酸が痕跡量検
出された。
ウム水溶液810g(0.46モル)を仕込み、攪拌下50〜55℃
でアクリロニトリル 24.3g(0.46モル)を滴下し、さら
に1時間攪拌した。次に、この反応液に水酸化ナトリウ
ム18.4g (0.46モル)を溶解し、反応液の温度を 105℃
まで上昇させた。常圧でアンモニア水514gを留去しなが
ら攪拌を続け、反応液を完全に蒸発乾固させると、L−
アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸三ナトリウム12
5g(0.46モル、収率 100%)が白色固形物として得られ
た。分析の結果、製品の純度は、97.5%以上であり、不
純物として2モル%以下のL−アスパラギン酸、およ
び、0.5モル%以下のアクリル酸、フマル酸が痕跡量検
出された。
【0038】実施例5 実施例1で合成したL−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸の生分解性テストを、OECDテストガイドラ
イン301C修正MITI試験に準じて下記条件で行な
った。結果を表2に示す。 (試験条件) 試験サンプル濃度:30mg/l 活性汚泥:標準活性汚泥 活性汚泥濃度:100mg/l 試験温度:25±1 ℃ 試験期間:28日間
ピオン酸の生分解性テストを、OECDテストガイドラ
イン301C修正MITI試験に準じて下記条件で行な
った。結果を表2に示す。 (試験条件) 試験サンプル濃度:30mg/l 活性汚泥:標準活性汚泥 活性汚泥濃度:100mg/l 試験温度:25±1 ℃ 試験期間:28日間
【0039】比較例5および比較例6 実施例5と同様の条件で、ラセミ体、D体のアスパラギ
ン酸−N−モノプロピオン酸について生分解性テストを
行った。結果を表2に示す。
ン酸−N−モノプロピオン酸について生分解性テストを
行った。結果を表2に示す。
【0040】
【表2】 試験結果 実施例5 比較例5 比較例6 試験サンプル L体 ラセミ体 D体 HPLC分析 100% 46% 7% TOC換算 95.4% 62.3% 15.5% BOD換算 86.5% 48.0% 4.8%
【0041】実施例6 実施例1で合成したL−アスパラギン酸−N−モノプロ
ピオン酸のCaイオン捕捉能を、J.Am.Oil.Chem.Soc.、
1970年、48巻、 682頁記載の方法に準じて測定した。結
果を表3に示す。
ピオン酸のCaイオン捕捉能を、J.Am.Oil.Chem.Soc.、
1970年、48巻、 682頁記載の方法に準じて測定した。結
果を表3に示す。
【0042】
【表3】 試験サンプル Ca++捕捉能 (pH 10.0) Ca ++捕捉能 (pH 7.0) [CaCO3 mg/g 換算] [CaCO3 mg/g換算] 実施例1の化合物 176 70 アスパラギン酸 65 36 グルタミン酸 33 35 EDTA 389 385
【0043】
【発明の効果】本発明の方法によれば、安価な硫酸を用
い、高収率、高純度でL−アスパラギン酸−N−モノプ
ロピオン酸およびそのアルカリ金属塩を得ることができ
る。また、本発明は次のような利点もある。 (1)工業原料として安価に入手できるL−アスパラギ
ン酸、そのアルカリ金属塩およびそのアルカリ金属塩水
溶液を用いることが可能である。 (2)付加反応工程、加水分解反応工程および酸析結晶
化工程を通じて不純物の副生がほとんど無いため、中間
体を単離することなく一槽反応としての実施が可能であ
る。 (3)従来技術で用いられていた塩酸に比べて腐食性の
少ない硫酸を用いることにより、工業的に有利なプラン
ト設計が可能である。 (4)副生物がほとんど無いため、酸析結晶化工程を省
略し反応液を蒸発乾固するだけでL−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸三アルカリ金属塩を高収率で得る
ことが可能である。 (5)L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の高
純度一、二及び三アルカリ金属塩を製造することが可能
である。
い、高収率、高純度でL−アスパラギン酸−N−モノプ
ロピオン酸およびそのアルカリ金属塩を得ることができ
る。また、本発明は次のような利点もある。 (1)工業原料として安価に入手できるL−アスパラギ
ン酸、そのアルカリ金属塩およびそのアルカリ金属塩水
溶液を用いることが可能である。 (2)付加反応工程、加水分解反応工程および酸析結晶
化工程を通じて不純物の副生がほとんど無いため、中間
体を単離することなく一槽反応としての実施が可能であ
る。 (3)従来技術で用いられていた塩酸に比べて腐食性の
少ない硫酸を用いることにより、工業的に有利なプラン
ト設計が可能である。 (4)副生物がほとんど無いため、酸析結晶化工程を省
略し反応液を蒸発乾固するだけでL−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸三アルカリ金属塩を高収率で得る
ことが可能である。 (5)L−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸の高
純度一、二及び三アルカリ金属塩を製造することが可能
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下
アクリロニトリルを反応させ、その反応生成物をアルカ
リ金属水酸化物の添加による加水分解の後、硫酸酸析に
より結晶を得ることを特徴とするL−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸の製造法。 - 【請求項2】 L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下
アクリロニトリルを反応させ、その反応生成物をアルカ
リ金属水酸化物の添加による加水分解の後、硫酸酸析に
より得られたL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン
酸をアルカリ金属水酸化物と反応させることを特徴とす
るL−アスパラギン酸−N−モノプロピオン酸のアルカ
リ金属塩の製造法。 - 【請求項3】 L−アスパラギン酸にアルカリ性条件下
アクリロニトリルを反応させ、その反応生成物をアルカ
リ金属水酸化物の添加による加水分解の後、反応生成物
を蒸発乾固することを特徴とするL−アスパラギン酸−
N−モノプロピオン酸の三アルカリ金属塩の製造法。 - 【請求項4】 L−アスパラギン酸−N−モノプロピオ
ン酸およびそのアルカリ金属塩の少なくとも1種を有効
成分として含有する生分解性キレート剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3522994A JPH07224014A (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | L−アスパラギン酸−n−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩の製造法およびそれらを含む生分解性キレート剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3522994A JPH07224014A (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | L−アスパラギン酸−n−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩の製造法およびそれらを含む生分解性キレート剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07224014A true JPH07224014A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12436015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3522994A Pending JPH07224014A (ja) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | L−アスパラギン酸−n−モノプロピオン酸とそのアルカリ金属塩の製造法およびそれらを含む生分解性キレート剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07224014A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319165B2 (en) | 2002-06-11 | 2008-01-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Aminopolycarboxylic acid aqueous solution composition and stabilization method of aminopolycarboxlic acid |
-
1994
- 1994-02-09 JP JP3522994A patent/JPH07224014A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319165B2 (en) | 2002-06-11 | 2008-01-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Aminopolycarboxylic acid aqueous solution composition and stabilization method of aminopolycarboxlic acid |
| EP1371630B1 (en) * | 2002-06-11 | 2008-10-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Method for preparing a stable aqueous aminopolycarboxylic acid solution composition |
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