JPS588383B2 - グリシンまたはアラニンの分別取得法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、グリシンまたはアラニン及びイミノジカルボ
ン酸をアルカリ又はアルカリ士類金属塩の形で含有する
水溶液から、中和工程及び加熱濃縮、冷却による分別結
晶工程を経てグリシンまたはアラニンを分別取得する方
法において、該分別結晶工程で排出される母液に特定の
処理を施した後これを循環使用することにより効率よく
且つ操作上の困難をなくしてグリシンまたはアラニンを
分別取得する方法に関する。

グリシンまたはアラニンは、対応するアミン二トリルを
水性媒体中でアルカリ（またはアルカリ土類）金属水酸
化物により加水分解し、この液を無機酸で中和すること
によって生成させ、次いで分別結晶により副生物から分
別して取得することができる。

グリシイまたはアラニン及びイミノジカルボン酸をアル
カリ（またはアルカリ士類）金属塩の形で含有する水溶
液は、上記加水分解工程の結果として得られるが、該イ
ミノジカルボン酸成分はニトリルの加水分解時にその２
分子から脱アンモニア反応によって副生ずる物質である
ことが見出された。

以下本発明を更に詳しく説明する。

記述を具体的に且つ簡単にするため、アルカリ（または
アルカリ十類）金属水酸化物として苛性ソーダ、中和用
無機酸として硫酸を使用してグリシンを分別取得する場
合を例にとり説明する。

グリシノニトリル（これは例えばホルマリンと青酸とを
反応させてグリコロニトリルをつくり、次いでアンモニ
アを用いアミン化することにより水溶液の形で得ること
ができる）に化学量論量乃至僅かに過剰の苛性ソーダを
加え水溶液中でアルカリ加水分解すると、グリシンのナ
トリウム塩及び副生物として少量のイミノジ酢酸ナトリ
ウム塩が生成され、これらを含む水溶液が得られる。

この水溶液に硫酸を加えてｐＨ約６〜７に中和すると、
遊離のグリシン、硫酸ナトリウム及びイミノジ酢酸モノ
ナトリウム塩を含む水溶液が得られる。

次いでこれを加熱濃縮して硫酸ナトリウムを晶出させ、
熱時涙過し、沢液を冷却してグリシンを晶出させこれを
分別取得することができる。

（その方法は本願と同日付出願に係る「グリシンの分別
取得方法」と題する明細書中に詳しく説明されている。

）さて、上記分別結晶工程で排出される母液中には、な
おグリシン及び硫酸ナトリウムが残存しているから、こ
の母液を循環して原水溶液と合し繰返して分別結晶工程
に付することか考えられる。

然るに実際には、母体をそのまま循環すると分別結晶工
程で種々の支障が起りうまくいかない。

その原因を探策したところ、母液中には溶解度の大きい
イミノジ酸酸モノナトリウム塩のほぼ全量が溶解残存し
ており、これが母液の循環使用により次第に液中に蓄積
されてゆき、硫酸ナトリウム及びグリシンの分別晶出に
悪い影響を与えることが判った。

即ちイミノジ酢酸モノナトリウム塩の液中濃度が例えば
約６％以上になると、硫酸ナトリウム及びグリシンの溶
解度に著しい変化を来たし、一回の分別晶出操作で取得
されるグリシンの取得率が低下すること、晶出速度が遅
くなり過飽和度が大きくなること、及び結晶粒径が排常
に細かにガってろ過操作を困難ならしめることが見出さ
れた。

原水溶液中の副生イミノジ酢酸モノナトリウム塩の含有
量は通常６％以下であり、上記母体の循環合流によって
その蓄積濃度を過大ならしめないためには、母体の一部
を排棄すればよいわけであるが、それでは母液中のグリ
シン残存量も損失することになる。

そこで本発明者らは更に研究を進めた結果、イミノジ酢
酸モノナトリウム塩水溶液の液性を酸性にするとモノナ
トリウム塩は遊離のイミノジ酢酸となり、そしてこのイ
ミノジ酢酸はモノナトリウム塩よりも水に対する溶解度
が小さく且つその溶解度は液のｐＨによって可成り変化
する事実を見出した。

イミノジ酢酸の各種ｐＨの水に対する溶解度（２０℃）
を実測した結果は次の通りである。

上記の結果から、中和点はｐＨ２．４付近であること、
そしてこの中和点付近、例えば２９〜１．９即ち２．４
±０．５においては、殊にその溶解度が著しく小さいこ
とが判る。

これはイミノジプロピオン酸においても同様である。

かくして、上記分別結晶工程から排出される母液を、イ
ミノジ酢酸の中和点付近まで酸性化すれば、含有モノナ
トリウム塩は遊離酸の形で相当多量に析出しこれを除去
しうろことを知った。

一方グリシンは、その溶解度に殆ど変化が起らず、その
際同時に晶出して損失するようなことはないことが認め
られた。

但し硫酸ナトリウムはこの際飽和しているので、イミノ
ジ酢酸モノナトリウムから遊離したナトリウム分だけ新
たに硫酸ナトリウムが生成するのでその生成分が析出す
る。

更にこの酸性化によって母液中に含まれる他の微量の不
純分もイミノジ酢酸と共に析出除去される。

こうしてイミノジ酢酸及びその他の不純分の含有量が低
下された母液を、原水溶液即ちグリシンとイミノジ酢酸
とをナトリウム塩の形で含む水溶液へ添加合流し、液中
のイミノジ酢酸成分の濃度を高めることなしに中和工程
、分別結晶工程を円滑に繰返し実施することができるの
である。

なお、母液は必ずしもその全量を酸性化処理する必要は
なく、中和工程に付されるべき液中のイミノジ酢酸成分
の濃度が過大にならない範囲において、母液の一部をと
り酸性化処理してもよい。

上記イミノジ酢酸成分除去のため酸性化に使用された硫
酸量は、そのまま損失するのではなく、ほぼ全量が原水
溶液中へ持ち越されるのであるから、中和工程で使用さ
れるべき硫酸の量はその分だけ少くてよいことになり、
全体として使用される硫酸が無駄になることはない。

以上母液を循環し原水溶液中へ加えて行なう連続方式の
場合について記述したが、母液だけを同様に酸性化処理
して、グリシンの晶出が可能な限り繰返し実施しうろこ
とはもちろんである。

以上グリンンについて説明したが、アラ二ンの場合も事
情は全く同様であり、同じ方法を適用することができる
。

アラニンの場合、対応するイミノジカルボン酸成分は、
イミノジプロピオン酸である。

実施例 １ グリコロニトリル水溶液（グリコロニトリル４８，９重
量％、青酸０，２重量％、残り水）とアンモニアから常
法（ Ｊ．Ａｍ， Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ ， ５ ６、２
１ ９ ７ （ １ ９ ３ ４． ） ）に従って
グリシノニトリル水溶液を製造した。

得られた僅かに褐色の水溶液を常圧に戻して未反応アン
モニアを除いた後、苛性ソーダ４８．０重量％の水溶液
を、グリシノニトリル１モル当り１．０５モルの割合で
加え、１００℃で１時間反応させて、次の組成のグリシ
ンナトリウム塩水溶液を得た。

グリシンナトリウム塩 ３４．４重量％イミノジ
酢酸ジナトリウム塩 １．１〃苛性ソーダ
１．３〃水 ６３
．２重量％この水溶液を原液として用い、グリシンを分
別取得するため次の連続工程にかけた。

第１図はこの工程を示すフローシートである。

Ａ．中和王程： 上記原液と下記の分別晶出工程及び母液処理工程を経て
得られる循環母液とを合し、これに９８％硫酸を加えて
ｐＨ６〜７に中和する。

Ｂ．分別晶出工程： 上記中和液を沸点で加熱濃縮し先ず硫酸ナトリウムを晶
出させ、グリシンが晶出し初める直前で濃縮を止め、熱
時遠心分離して晶出硫酸ナトリウムを除き、ろ液を約３
４℃まで冷却してグリシンを晶出させ、これを遠心分離
取得し、ろ液として分別晶出母液を得る。

Ｃ．母液処理工程： 上記母液の一部に９８％硫酸を加えてｐＨ約２．４まで
酸性化し、析出するイミノジ酢酸及び硫酸ナトリウムを
Ｐ別し、沢液を母液の残部と併せ循環母液とする。

これを原液と合し上記Ａ．中和工程にかける。

上記各工程は円滑に行なわれ、これら工程における物質
収支は表１に示１通りであった。

表１中のライン番号は第１図中に示したライン番号に対
応し、そして表中の数値はｋｇ／ｈｒで表わした各物質
の送給速度であり、カツコ内の数値は％で表わした液中
のそれぞれの物質の濃度である。

実施例 ２ ラクトニトリルの８０％水溶液とアンモニアとを反応さ
せてα−アミノプロピオニトリル水溶液をつくり、未反
応アンモニアを除去した後、実施例１と同様に苛性ソー
ダで加水分解してα−アラ二ンナトリウム塩の水溶液を
つくり、これを原液として用い、以下実施例１の記載と
同様にして、アラニンを分別取得する工程にかげた。

各工程は極めて順調に行なわれた。

実施例１と同様の各工程における物質収支は表２に示す
通りであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の工程の一伊リを示すフローシート
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １（ａ）グリシンまたはアラ二ン成分及びイミノジカル
   ボン酸成分をいずれもアルカリ（またはアルカリ士類）
   金属塩の形で含有する原水溶液にその液性をｐＨ６〜７
   まで中和するのに必要量の無機酸を加えて中和し、（ｂ
   ）得られたグリシンまたはアラニン、無機酸のアルカリ
   （またはアルカリ士類）金属塩及びイミノジカルボン酸
   モノアルカリ（またはアルカリ十類）金属塩を含有する
   水溶液を加熱濃縮し該無機酸塩を晶出させ次いで冷却し
   グリシンまたはアラニンを晶出させることから成る分別
   結晶工程に付してグリシンまたはアラニンを分別取得す
   る方法において、（ｂ）の分別結晶工程で得られるなお
   残存量のグリシンまたはアラニン、無機酸塩及びイミノ
   ジカルボン酸モノアルカリ（またはアルカリ士類）金属
   塩を含有する分別結晶母液を、上記（ａ）の中和工程で
   用いられる中和に必要量の無機酸の一部を用いて該イミ
   ノジカルボン酸成分が遊離酸の形で存在する中和点付近
   のｐＨ２．４±０．５まで酸性化し、その際遊離酸の形
   で析出するイミノジカルボン酸成分を沢去して液中のイ
   ミノジカルボン酸成分の含有量を低下させ、この沢液を
   循環して上記（ａ）工程の原水溶液に合し、これに上記
   中和に必要量の無機酸の残部を加えてｐＨ６〜７に中和
   し、中和液を再び（ｂ）の分別結晶工程に付してグリシ
   ンまたはアラニンを晶出させることを特徴とする、グリ
   シンまたはアラニンの分別取得法。