Способ получения n-ацетилфенилаланина

 

Предложен новый способ получения N-ацетилфенилаланина. Способ заключается в восстановлении N-ацетиламинокоричной кислоты в водном растворе при pH 9 - 14 и температуре 90 - 120^oC. Процесс проводят в присутствии никель-медно-хромового катализатора. 2 табл.

Заявляемый способ относится к области химической технологии, в частности к способу получения N-ацетилфенилаланина.

N-ацетилфенилаланин является промежуточным продуктом в синтезе L-фенилаланина, который является сырьем для производства заменителя сахара.

Из аналогов известен способ получения N-ацетилфенилаланина, Bull. Chem. Soc, Japan, 1957, 30.р.698. Согласно указанному способу, N-ацетилфенилаланин получают восстановлением азлактона формулы (I) (I) восстанавливают в водном растворе, содержащем эквимолярное количество едкого натрия, при давлении 4,0 7,0 МПа, в присутствии катализатора никеля Ренея.

Полученную реакционную массу обрабатывают концентрированной соляной кислотой.

К недостаткам указанного способа можно отнести то, что для осуществления процесса необходимо применение высокопожароопасного катализатора никеля Ренея, а также необходимость утилизации щелочных стоков при выщелачивании катализатора и стоков, содержащих хлористый натрий.

Известен также способ получения N-ацетилфенилаланина, указанный в Сб. органических препаратов, 1949, т.2, с. 498. По указанному способу азлактон (I) нагревают с водой, в результате чего получают N-ацетиламинокоричную кислоту, которую затем восстанавливают в N-ацетилфенилаланин в присутствии катализатора оксиплатины в ледяной уксусной кислоте. Указанный способ нетехнологичен и включает использование дорогостоящего катализатора.

Ближайшим аналогом к заявленному способу является способ получения N-ацетилфенилаланина, изложенный в заявке Японии N 84-199864. Техническая сущность ближайшего аналога заключается в проведении следующих технологических стадий: 1. восстановление α- ацетиламинокоричной кислоты в присутствии катализатора из палладия в водном растворе при pH 5 9; 2. отделение катализатора от реакционной смеси; 3. нейтрализация щелочных растворов и выделение N-ацетилфенилаланина; 4. утилизация сточных вод, содержащих хлористый натрий.

Как видно по ближайшему аналогу, способ трудоемок. Необходимость отделения дисперсного катализатора от реакционной смеси фильтрацией приводит к значительным безвозвратным потерям катализатора (драгметалла), что затрудняет его применение в промышленности.

Техническая сущность заявленного способа состоит в том, что N-ацетилфенилаланин получают путем гидрирования натриевой соли a- ацетиламинокоричной кислоты на проточном реакторе, в присутствии никель-медно-хромового катализатора, в водном растворе при pH выше 9. Процесс ведут при давлении 1,0 10,0 МПа и температуре от 90 до 120^oC.

По окончании гидрирования проводят нейтрализацию щелочи и выделение N-ацетилфенилаланина.

Катализатор готовят следующим образом: в Z-образный смеситель вносят 136,7 г основного углекислого никеля; 40,4 г основной углекислой меди; 36 г хромового ангидрида и 30 мл воды; затем после перемещения добавляют 17 мл воды и 40 мл NH₄OH, перемешивают 2 ч при температуре 80^oC, затем пасту сушат при температуре 100^oC и прокаливают при 300^oC в течение 3 ч. Полученный порошок формуют таблетированием. Получают катализатор в виде таблеток диаметром 5±0,2 мм. Перед использованием катализатор активируют водородом при повышенной температуре для восстановления оксидов металлов.

Заявляемый способ обеспечивает как синтез N-ацетилфенилаланина непрерывным способом, так и удешевление процесса. Проведенные исследования показали, что этого достигают при условии использования никель-медно-хромовых катализаторов в щелочных средах.

В табл. 1 приведены сопоставимые данные по ближайшему аналогу и заявленному способу.

Вариант осуществления синтеза N-ацетилфенилаланина.

1. В реактор для гидрирования непрерывного действия вместимостью 0,1 л загружают 0,1 кг никель-медно-хромового катализатора и проводят восстановление в токе азото-водородной смеси. Одновременно готовят 100 г 10%-ного раствора натриевой соли N-ацетиламинокоричной кислоты, pH 10.

2. Гидрирование проводят при давлении водорода 1,0 МПа, температуре 90^oC и непрерывной подаче раствора натриевой соли N-ацетиламинокоричной кислоты со скоростью 100 г/ч. Расход водорода 100 л/ч. Гидролизат из реактора собирают в сборник.

3. Гидролизат подкисляют соляной кислотой до pH 2,6 и выпавший осадок N-ацетилфенилаланина отфильтровывают и сушат. Вес осадка 19,6 г (95% в пересчете на N-ацетиламинокоричную кислоту). Температура плавления 150 -151^oC.

Остальные варианты осуществления способа выполнены аналогично варианту N1, а их переменные параметры, входящие в заявленный интервал, приведены в табл.2, включая вариант N1.

Как видно, заявленный способ более технологичен и дешев и обеспечивает высокий выход целевого продукта.

Заявленный способ обеспечивает высокий выход продукта (см. примеры 1, 2).

При нарушении заявленного интервала (см. примеры 3 6) выход снижается.

Формула изобретения

Способ получения N-ацетилфенилаланина путем восстановления N-ацетиламинокоричной кислоты в водном растворе в присутствии катализатора при нагревании с последующей нейтрализацией реакционной смеси и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют никель-медно-хромовый катализатор и восстановление натриевой соли N-ацетиламинокоричной кислоты проводят в водном растворе при рН 9-14, давлении 1,0-10,0 МПа, температуре 90-120^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1