Способ получения -алкил- -аланинов или их солей по аминогруппе

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 536l68

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) ДОпОлнительное к авт. сзпд-ву— (22) Заявлено 17.06.74 (21) 2033861/04 (51) М. Кл. С 07 С 101/08 /

С 11 D 1/00 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25,11.76. Бюллетень ¹ 43 (45) .Дата опубликования описания 25.01.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 547.233.07 (088.8) (72) Авторы изобретения Я. Ш. Школьник, В. Е. Лиманов, В. В. Сучков, В. И. Назаров, П. И. Зимов, Г. T. Боброва и А. Л. Решетова (71) Заявитель Тульский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института химической промышленности (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-АЛКИЛ+АЛАНИНОВ

ИЛИ ИХ СОЛЕЙ ПО АМИНОГРУППЕ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения N-алкил+аланинов, содержащих длинноцепочечный алкильный радикал. Эти соединения обладают высокой пенообразующей способностью, что обусловливает их применение в качестве сырья для пеномоющих препаратов и специальных мыл.

Известны различные способы получения

N-алкил-Р-аланинов взаимодействием алифатических первичных аминов с акриловой кислотой или с ее эфирами с последующим щелоччым гидролизом. Известно получение аланина и его производных омылением в щелочной среде аминонитрилов, полученных взаимодействием аминов с акрилонитрилом.

Процесс проводят при температуре кипения реакционной массы, реакционную смесь упаривают до половины объема, удаляя аммиак и легкие примеси, раствор соли р-аланина фп".üòðóþò, разбавляют водой и пропускают через катионообменную смолу. Однако все способы имеют ряд недостатков: относительно низкий выход целевых продуктов (70% от теории), низкое качество целевого продукта, нетехнологичность процесса, связанная с тем, что для гидролиза эфиров .и аминонитрилов используют сильно разбавленные водные растворы щелочи, что совершенно непригодно в случае получения М-алкил+аланинов с длинноцепочечным алкильньсм радикалом.

Цель изобретения — павышение выхода и качества N-aлкил-р-аланинов, получаемых взаимодействием длинноцепочечных алкиламннав с акрилонитрилом и последующим омылением щелочью полученных N-алкила мин опр оп и онитр илов. Поставленная цель достигается за счет того, что гидролиз N-алкил3ìèí0ïðîïè0íè Tðèë0B проводят спиртовым пли водно-спиртовым раствором щелочи при температуре 110 — 150 С .и давлении 12—

14 атм с последующим удалением спирта, извлечением непрореагировавших аминов и Nl5 алкиламинопропионитрилов органическим раствор.ителем, нап.ример ацетоном, выделением

N-алкил-Р-аланинов при рН 3 — 4 и нагреванием их с концентрированной соляной кислотой при рН 1 и температуре 90 — 100 С.

20 Возможно количественное омыление алкиламинопропионитрилов с выходом целевого продукта 95 — 97%. Омыление алкиламинопропионитрилов проводят при повышенной температуре и давлении 12 — 14 атм с перио25 дическим сбрасыванием выделяющегося в процессе реакции аммиака. После окончания реакции омыления спирт отгоняют, а оставшиеся натриевые соли алкил+аланинов отмывают от непрореагировавших аминов,и аминопропионитрплов обработкой реакцион536168 ной смеси органическим растворителем, таким как эфир, этилацетат, преимущественно ацетон. Полученную натриевую соль целевого продукта растворяют в воде, подкисляют до рН 3 — 4, образовавшиеся при этом N-алкил-1з-аланины переходят в верхний слой.

Нижний слой отделяют. Верхний органический слой еще,раз промывают водой, отделяют от воды, подкисляют до рН 1 концентрированной соляной кислотой и кипятят 3 — 4 часа при 90 †1 С, получая хлоргидраты Nалкил+аланинов.

Пример 2. Омыление (ундецил-тридецил) -амино-р-пропионитрилов проводят в автоклаве эквимолекулярным количеством водно-спиртовой щелочи (при соотношении бо спирт/вода =10: 3, алкил-аз4ино-р-пропионитрилы/растворитель= l: 13). Реакцию проводят прои ИО С в течение 6 час, поддерживая давление в системе во время реакции 12—

14 атм. После окончания реакции добавляют

Пример 1. В пробирочный автоклав из нержавеющей стали емкостью 20 мл, снабженный игольчатым вентилем, загружают

4,2 г сырых (ундецил-тридециламинопропионитрилов, содержащих около 4О/о аминов).

10,6 мл 8О/о-,ной спиртовой щелочи (0,2 мол.

/о избытка щелочи по отношению к загруженному алкиламинопропионитрилу).

Нагревают реакционную смесь в течение

4,5 час при 145 — 150 С, поддерживая давление в автоклаве в процессе реакции 12—

14 атм. Ввиду того, что во время реакции выд ляется аммиак, необходимо время от времени выпускать его из автоклава через специальные кислотные ловушки. После окончания реакции авгоклав охлаждают до 80—

85 С, из,реакционной смеси отгоняют спирт.

Затем оставшийся пастоооразный продукт на шнековом смесителе триггеры промывают ацетоном для извлечения непрореагирозазших аминов и аминопропионитрилов. К полученным натриевым солям алкил-Р-аланинов добавляют 10 мл разбавленной соляной кислоты, чтобы рН полученного .раствора был

3,5 — 4,5. При этом алкил-1з-аланин всплывает и образует верхний органический слой. Нижний,водный слой, содержащий неор ганич ес- 40 кую соль, сливают. Верхний органический слой дважды промывают водой, после тщательного отделения нижнего водного слоя прибавляют концентрированную соляную кислоту к алкил+аланину до рН 1 и кипя- 45 тят смесь в течение 3,5 час. Полученньш водный, раствор хлоргидратов (ундецилтридецил)- 3-аланинов представляет собой .прозрачную сиропообразную массу светло-желтого цвета. Выход хлоргидратов (ундецил-тридецил) -Р-аланииoiB по сухому остатку составл яет 4,85 г (94 о/о ) .

Выч ислено, /о. CI 12,21; N 4,78.

С ы Нзз К02С1

Найдено, о/О. Cl 12,37; 12,44; N 4,87; 4,99. 55 к реакционной смеси 0,5 мол. о/о твердой щелочи (едкий натр или едкое кали), считая на загруженный алкиламиHîïðîпионитрил, ки. пятят смесь в течение 0,5 час .и удаляют растзоритель. Непрореагировавшие амины и аминопропионитрилы удаляют кипячением реакционной массы с эфиром или этилацетатом.

Получение цвиттер-иона и хлоргидратоз (ундецил-тридецил) -амино+аланинов проводят аналогично описанию в примере 1. Выход продукта составляет 89 /о. Безводный продукт представляет собой густую пасту коричневого цвета.

Вычислено, /О. Cl 12,21; N 4,78.

С1зНз2Х02С!

Найдено, о/о . .Cl 12,11; 12,32; N 4,82; 4,96.

Пример 3. Опыт проводят аналогично списанному .в примере 1. В пробирочный автоклав из нержавеющей стали емкостью

20 мл, снабженный игольчатым вентилем, загружают 2 г нафтениламинопропионитрилов (содержат около 4 /о аминов), 4,5 л4л 8 /о-ного раствора спиртовой щелочи (0,2 мол. /о избытка щелочи по отношению к загруженному нафтениламинопроп,ион итрилу).

Нагревают реакционную смесь в течение

8 час при 145 — 150 С, поддерживая давление з азтоклаве в процессе реакции 12 — 14 атм.

После окончания реакции постепенно охлаждают автоклав и отгоняют спирт. Затем оставшийся пастообразный продукт на шнекозом ".ìåñèòåëå триггеры промывают ацетоном для извлечения непрореагировавших аминов и аминонитрилов. К полученным натриевым солям нафтенил+аланинов добавляют 8 мл разбазлекной соляной кислоты, чтобы рН полученного раствора бы ч 3,5 — 4,5, Нижний водный слой, содержащий неорганическую соль, сливают, а верхний органический слой дважды промывают водой. Затем к ,промытому нафтенил+аланину прибавляют концентрированную соляную кислоту до рН

1 и кипятят смесь в течение 3,5 час. Полученный водный раствор хлоргидратоз нафтенилр-аланинов представляет собой прозрачную сиропообразную массу светло-коричневого цвета. Выход составляет 87О/О.

Вычислено, /О, Cl 11,1; N 4,39. С пНз4МО2С1.

Найдено, /о. Cl 11,23; 11,08; N 4,26; 4,40.

Формула изобретения

Способ получения N-алкил-P-аланинов или их солей по аминогруппе взаимодействием длинноцспочечных аминов с акрилонитрилом с последующим омылением полученных N-алкиламинопропионитрилов щелочью, о т л ич аю щи и с я тем, что, с целью повышения выхода и чистоты целевого продукта, гидролиз N-алкиламинопропионитрилов про водят спиртовым или водно-спиртовым раствором щелочи при температуре 110 150 С и давле536168

Составитель С. Плужнов

Техред Е. Петрова

Редактор Н. Джарагетти

Корректор И. Симкина

Заказ 1154/1747 Изд. М 334 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип, Харьк. фпл. пред. «Патент» нии 12 — 14 атч с последующим удалением спирта, извлечением непрореагировавших аминов и N-алкиламинопропионитрилов органическим растворителем, .например ацетоном, выделением N-алкил-р-аланинов при рН 3 — 4 и нагреванием их с концентрированной соляной кислотой при рН 1 и температуре 90—

100 С,