Способ получения дl-аспарагиновой кислоты

 

Настоящее изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения ДL-аспарагиновой кислоты. Предложено синтезировать ДL-аспарагиновую кислоту из малеинового ангидрида, водного аммиака, соляной кислоты в присутствии катализатора клатрата карбамида с дидецилдиметиламмонийбромидом при температуре 140-145^oС, давлении (5,0-5,5)10⁵ Па, что позволяет получить выход "чистой" ДL-аспарагиновой кислоты 72-80%. Использование в качестве реагентов водного аммиака и соляной кислоты вместо хлористого натрия удешевляет синтез. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения DL-аспарагиновой кислоты, применяемой в фармацевтической промышленности в качестве сырья для лекарственных средств.

Известен способ получения DL-аспарагиновой кислоты (Chang Chol WOn, Хвахакква Хвахак Конон, 1974, 17, N 3 130-133) реакцией мононатриевой соли малеиновой кислоты с 25% водным аммиаком в присутствии NH₄HCO₃ при соотношении реагентов 1:6:2, температуре 130^oC, времени реакции 6 ч. Выход кислоты 60%.

В промышленном способе (постоянный технологический регламент производства DL-аспарагиновой кислоты химического завода им. Войкова) кислоту получают конденсацией малеинового ангидрида с водным аммиаком при давлении (6,9- 7,8)10⁵ Па с последующим гидролизом полученной аммонийной соли аспарагиновой кислоты и выделением свободной кислоты. Выход целевого продукта 43- 45%.

Недостатком перечисленных способов является низкий выход DL-аспарагиновой кислоты.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения DL-аспарагиновой кислоты из малеинового ангидрида в среде водного аммиака в присутствии хлористого аммония. (Пат. ПНР N 133691, опубл. 30.08.88, МКИ C 07 C 101/22). К нагретой до 60^oC смеси 350 л воды c 325 кг малеинового ангидрида, помещенной в автоклав из нержавеющей стали емкостью 4000 л, прибавляют 350 кг хлористого аммония и около 650 л водного аммиака с тем, чтобы конечная концентрация аммиака составила 4,5%. Смесь нагревают 2 ч при t = 145^oC и давлении 4,910⁵ Па. После охлаждения до 70^oC подкисляют соляной кислотой до pH 2,5, охлаждают примерно 16 ч до 20^oC и фильтруют. Осадок промывают водой с температурой 14^oC с целью освобождения от хлористого аммония и получает 245 кг DL-аспарагиновой кислоты. Выход кислоты 53%.

К недостаткам способа-прототипа следует отнести малый выход DL-аспарагиновой кислоты, использование дорогого реагента (NH₄Cl).

Цель изобретения - повышение производительности и удешевление процесса получения высококачественной DL-аспарагиновой кислоты.

Цель достигается использованием в синтезе DL-аспарагиновой кислоты катализатора клатрата карбамида c дидецилдиметиламмонийбромидом и соляной кислоты вместо хлористого аммония.

Формула катализатора: выпускается израильской компанией Abic под торговой маркой СентАбик).

B соответствии с предлагаемым способом получение аспарагиновой кислоты осуществляют следующим образом.

В реактор-автоклав из нержавеющей стали емкостью 1600 мл, снабженный манометром, термометром и перемешивающим устройством, помещают 105 г технического малеинового ангидрида и 75 г воды. После растворения ангидрида добавляют 414 г 27% водного аммиака, 240 г соляной кислоты плотностью 1,16 - 1,18 г/см³ и 1 г катализатора. Смесь нагревают 6 ч при температуре 140 - 145^oC и давлении 5,010⁵ - 5,510⁵ Па. После этого смесь охлаждают до 35^oC и сливают из реактора. Избыток аммиака отгоняют, а оставшуюся смесь подвергают гидролизу. Выделяют техническую DL-аспарагиновую кислоту, которую затем очищают активированным углем, промывают холодной водой, гидролизным спиртом, сушат.

Выход "чистой" кислоты 72 - 80%.

Отличительной особенностью предлагаемого способа получения DL-аспарагиновой кислоты является: - проведение синтеза в присутствии катализатора клатрата карбамида с дидецилдиметиламмонийбромидом; - использование вместо хлористого аммония соляной кислоты и водного аммиака в соотношениях, обеспечивающих концентрацию аммиака в растворе 9 - 13%.

Заявителям неизвестны опубликованные источники, в которых предлагается способ получения DL-аспарагиновой кислоты с использованием в качестве катализатора клатрата карбамида с дидецилдиметиламмонийбромидом. Это указывает на соответствие существенных отличительных признаков предлагаемого способа критериям новизны и неочевидности.

Преимущество предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом заключается в повышении выхода целевого продукта и удешевлении процесса.

Способ иллюстрируется следующими примерами (см. таблицу).

Формула изобретения

1. Способ получения ДL-аспарагиновой кислоты из малеинового ангидрида, водного аммиака, соляной кислоты при температуре 140-145^oС и давлении (5,0 - 5,5) 10⁵ Па, отличающийся тем, что синтез осуществляют в присутствии катализатора клатрата карбамида с дидецилдиметиламмонийбромидом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагентов используют соляную кислоту и 27%-ный водный аммиак в соотношениях, обеспечивающих конечную концентрацию аммиака в растворе 9-13%, при следующем мольном соотношении компонентов: Малеиновый ангидрид - 1,1 27%-ный Водный аммиак - 3,2 Соляная кислота - 2,1 Вода - 4,2
Катализатор - 1 вес.%т

РИСУНКИ

Рисунок 1