1 003024 2 Настоящее изобретение относится к спо

1
Настоящее изобретение относится к способу получения аминоамида метионина. Оно
относится также к получению метионина без
побочного образования солей, исходя из водного раствора, содержащего, по существу, аминонитрил метионина (или 2-амино-4-метилтиобутиронитрил, обозначаемый AMTBN), путем
получения во время первой стадии аминоамида,
за которой следуют две дополнительные стадии.
Способ получения аминоамида метионина
(или 2-амино-4-метилтиобутирамида, обозначаемого AМТВМ) состоит в гидратации аминонитрила метионина в присутствии катализатора
кетонного типа и основной смолы в ОН-форме.
Эта гидратация позволяет получать содержащий
аминоамид метионина раствор, полностью лишенный неорганических солей.
Способ получения метионина представляет собой трехстадийный способ, первой стадией
которого является вышеуказанная стадия:
аминонитрил подвергают гидратации до
образования аминоамида метионина в присутствии катализатора кетонного типа и основной
смолы в ОН-форме;
аминоамид метионина подвергают гидролизу до образования аммонийметионината различными возможными путями:
химическим путем при гомогенном катализе, таким как, например, гидролиз с помощью
гидроксида аммония;
химическим путем при гетерогенном катализе, таким как, например, катализируемый оксидами гидролиз;
ферментативным путем;
наконец, метионин рекуперируют, исходя
из аммонийметионината,
после удаления аммиака путем отгонки.
Известно, например, согласно Европейским патентам 84470 или 168282, что гидратация аминонитрила может быть осуществлена на
привитой полимерной смоле с группами кетонного типа (-(С=O)-) в присутствии гидроксилионов. Осуществление такого способа, при котором используют сильное основание, являющееся производным щелочного металла (гидроксид натрия, гидроксид калия...), для получения
необходимых для катализа гидроксилионов,
приводит к получению аминоамида, загрязненного соответствующим щелочным металлом.
С другой стороны, например, согласно Европейскому патенту 228938, известно получение метионина из аминоамида метионина при
использовании сильного основания (например,
гидроксида натрия или другого основания, являющегося производным щелочного металла)
для реализации щелочного гидролиза амида.
Осуществление такого способа приводит во
время подкисления образующегося за счет
сильной неорганической (серной или соляной)
кислоты метионината щелочного металла, к побочному образованию неорганической соли:
003024
2
сульфата или хлорида соответствующего щелочного металла.
В двух вышеуказанных способах использование сильного основания, являющегося производным щелочного металла, в качестве катализатора гидратации аминонитрила и/или в качестве реагента для гидролиза амида приводит к
побочному образованию неорганической соли:
сульфата или хлорида соответствующего щелочного металла, которую затем нужно отделять
от метионина, что зачастую связано с большими
затрудениями, при использовании дорогостоящих способов кристаллизации, фильтрации,
последовательных концентрирований маточных
растворов.
Способ согласно изобретению позволяет
избегать использования основания, являющегося производным щелочного металла, и, следовательно, сосуществования в одном и том же потоке метионина и неорганической соли, которую нужно затем отделять, как описано выше.
Таким образом, способ согласно изобретению позволяет получать поток метионина, лишенный неорганической соли.
Аминонитрил метионина (или 2-амино-4метилтиобутиронитрил) может быть получен
путем взаимодействия гидроксида аммония с
соответствующим циангидрином или любым
другим средством, которое не приводит к образованию соли в среде.
Наконец, предлагаемый в изобретении
способ получения амида при использовании
смолы в ОН-форме позволяет во время контакта
с этой смолой удалять остаточные цианиды/нитрилы, которые могут иметься при выходе
из процесса синтеза аминонитрила и которые
пагубны в случае ферментативного гидролиза
аминоамида до образования аммонийметионината и, кроме того, присутствия которых нужно
избегать в конечном продукте.
Для катализируемой гидратации аминонитрила до образования аминоамида смолы выбирают, в частности, среди основных смол в
ОН-форме, таких, как смолы, выпускаемые
фирмой ROHM and HAAS под маркой Ambersep
900 ОН или фирмой FLUKA.
После продолжительного использования
смолу, в случае необходимости, регенерируют
путем обработки в натрийсодержащей среде.
Регенерацию осуществляют предпочтительно с
помощью раствора гидроксида натрия с массовой концентрацией, по меньшей мере, 4% NaOH
и согласно количеству NaOH 80-150 г/л смолы.
Настоящее изобретение относится также к
промышленному способу получения метионина.
Согласно
этому
способу,
метилтиопропионовый альдегид вводят во взаимодействие с
цианисто-водородной кислотой в присутствии
основного катализатора или буфера, позволяющего поддерживать рН-значение раствора в
пределах от 5,5 до 7,5, причем среди этих катализаторов можно назвать третичные амины, в
3
частности, триэтиламин или пиридин, или цитратный буфер. Цианисто-водородную кислоту
используют либо в чистом виде, либо в виде
смеси с газами, происходящими из процесса ее
синтеза, такими как азот, диоксид углерода, монооксид углерода, вода и метан, в частности,
после удаления аммиака. Реакцию проводят
предпочтительно при комнатной температуре и
в присутствии эквимолярных количеств каждого из реагентов или слегка повышенных по отношению к стехиометрии количеств цианистоводородной кислоты, как, например, примерно в
5%-ном избытке по отношению к стехиометрии.
Реакцию можно осуществлять в реакторе с перемешиванием или в трубчатом реакторе, ее
также можно проводить в газожидкостном контактном устройстве для возможности протекания реактивной абсорбции, причем это предпочтительно тогда, когда используют газообразный цианистый водород.
По окончании стадии цианирования получают водный раствор 2-гидрокси-4-метилтиобутиронитрила, обозначаемого HMTBN
(101). Этот раствор вводят в контакт с аммиаком
(102) или со смесью аммиак/вода. Молярное
количество используемого аммиака по отношению к HMTBN составляет преимущественно от
4 до 7, причем точно указанные выше количества описаны в патенте ФРГ 2645544. Аммиак
используют в чистом состоянии или в виде водного раствора, причем водный раствор аммиака
предпочтительно используют в концентрации
выше 25 мас.% и предпочтительно в концентрации выше 60 мас.%. В особенности, предпочтительно используют чистый аммиак. Температура реакции предпочтительно составляет 40-80°С
и в особенности 55-70°С. Реакцию проводят
особенно в реакторе с перемешиванием или
трубчатом реакторе (А) с истечением, в частности, поршневого типа. По окончании реакции
получают
водный
раствор
2-амино-4метилтиобутиронитрила (106).
По окончании реакции избыточную часть
аммиака удаляют или отделяют путем расширения типа однократного равновесного испарения
или путем транспортирования (уноса) с помощью инертного газа, такого, как, например,
азот, водяной пар, в колонне (В). Температура
среды во время стадии отделения составляет
ниже 60°С и предпочтительно находится в пределах 15-50°С. Рекуперированный аммиак (109),
выходящий из головной части колонны (В), затем абсорбируют в абсорбере (С). Полученный
раствор гидроксида аммония (415/422) после
этого подвергают дистилляции (D). Полученный
газообразный аммиак, выходящий из головной
части дистилляционной колонны (423), конденсируют в (Е), затем, после возможной добавки
аммиака (426), предпочтительно снова инжектируют в виде потока (427) в реактор для синтеза аминонитрила. Рециркулируемый поток аммиака (427), который вводят в реактор для син-
003024
4
теза аминонитрила, содержит предпочтительно
менее 5 мас.% ацетона.
Смесь (424) из нижней части дистилляционной колонны (D), включающую воду, ацетон
и аммиак, разделяют на два потока (205) и (410).
Меньший поток (205) возвращают в процесс
синтеза аминоамида и больший поток (410) направляют в абсорбер (С).
Аминонитрил, содержащийся в потоке
(110), получаемом из нижней части колонны
(В), и который содержит еще, в частности, 0,11,5 моль остаточного аммиака на моль аминонитрила, подвергают гидратации в реакторе (F)
в присутствии кетона (202 и 205) путем введения в контакт с ионообменной смолой в ОНформе.
Из кетонов предпочтительно используют
ацетон. Гидратацию аминонитрила осуществляют в присутствии 0,1-1, предпочтительно 0,20,6 эквивалента ацетона на моль AMTBN. Гидратацию проводят, в частности, в присутствии
такого количества основной смолы, при котором число гидроксидного эквивалента составляет, в частности, 0,10-1 и предпочтительно 0,150,5 эквивалента на моль AMTBN. Температуру
реакции предпочтительно устанавливают в диапазоне 10-40°С и еще более предпочтительно
15-25°С. Реакция может быть осуществлена непрерывно, периодически или полунепрерывно в
системе типа реактора с перемешиванием или
трубчатого реактора или, наконец, в колонне,
содержащей основную смолу.
По окончании реакции получают водный
раствор (208), содержащий аминоамид метионина, гидроксид аммония, ацетон, воду и различные органические соединения, такие как, для
сведения, но не исчерпывающие, метионин или
имидазолидинон.
Полученную смесь (208), в частности, подвергают дистилляции в колонне (G). Выходящий из головной части колонны поток (211)
подвергают конденсации в конденсаторе (Н) с
целью рекуперации ацетона, содержащего небольшое количество аммиака (212). Этот поток
рециркулируют в процесс синтеза аминоамида.
Неконденсирующийся поток (213), содержащий,
по существу, аммиак, направляют в абсорбер
(С).
Водную смесь (214), находящуюся в нижней части дистилляционной колонны, после
удаления ацетона, содержащую, по существу,
аминоамид метионина и различные органические соединения, разбавляют (303), затем направляют в зону гидролиза аминоамида (I).
Этот гидролиз может быть реализован одним из 3 следующих путей:
1. химическим путем при гомогенном катализе: гидролиз с помощью гидроксида аммония.
Согласно наилучшему варианту осуществления изобретения, предпочтительно используют молярное соотношение NН3/АМТВМ, со-
5
ставляющее 2-25 моль/моль. Также используют
концентрацию субстрата АМТВМ, составляющую предпочтительно 0,05-1 моль/кг. В том,
что касается условий осуществления изобретения, предпочтительно используют температуру
100-180°С;
2. химическим путем при гетерогенном катализе.
Этот гидролиз катализируют, в частности,
с помощью одного из следующих оксидов: TiO2,
TiO2/Al2O3, Nb2O5, Nb2O5-Al2O3, ZnO, ZrO2; и
гетерополикислот. Реакцию предпочтительно
проводят при кипении реакционной среды
(примерно 100°С), при атмосферном давлении и
непрерывном барботировании азота для удаления выделяющегося аммиака. Концентрация
субстрата АМТВМ в реакционной среде, согласно наилучшему варианту осуществления
изобретения, составляет 0,1-2 моль/кг и массовое соотношение катализатор/субстрат составляет 0,5-1,5.
Этот последний путь является особенно
выгодным по отношению к способам, описанным в патентах Японии 03093753, 03093754,
03093755 и 03093756, так как
он позволяет осуществлять реакцию при
более низких температуре и давлении, что, в
свою очередь, позволяет избегать термической
деструкции реагентов и продуктов;
он позволяет прямо рекуперировать (при
нагревании) метионин в виде кислоты, без другой формы подкисления и, следовательно, без
расхода неорганической кислоты. Облегчено
разделение твердого катализатора и солюбилизированного при нагревании метионина.
3. ферментативным путем с помощью амидазы.
Эту амидазу выбирают среди амидаз Rhodococcus IBN 20 или Brevibacterium R312. Можно использовать генетическую информацию,
кодирующую амидазу, и экспрессировать ее в
микроорганизме-хозяине.
Микроорганизмхозяин выбирают, в частности, среди Escherichia
coli или члена рода Corynebacterium. Этот биологический материал, экспрессирующий активную амидазу, предпочтительно иммобилизирован.
Выходящий из зоны гидролиза амида поток (305) обрабатывают в колонне (J) путем разделения с помощью инертного газа (306), такого, как выбираемый, например, среди азота или
водяного пара, в колонне, температура которой
регулируется входящим потоком различных
газов. В этой колонне давление предпочтительно поддерживают в диапазоне 105-2⋅105 Па. Из
головной части колонны (J) рекуперируют аммиак и часть воды (308), которые направляют в
абсорбер (С).
Смесь из нижней части колонны (J), содержащую водный раствор метионина (311) без
аммиака, концентрируют в (К) вплоть до полу-
003024
6
чения очень концентрированной кашицы,
транспортируемой в процесс фильтрации или в
любую другую систему для разделения (L), где
она может быть полностью высушена вплоть до
порошкообразного состояния.
Следующие примеры поясняют осуществление способа согласно настоящему изобретению.
Пример 1. Последовательность превращения HMTBN → AMTBN → АМТВМ с гидратацией AMTBN при использовании основной
смолы Ambersep 900Н фирмы Rohm et Нааs и дегазацией при температуре 67°С (опыт АYР 031).
Пример 1.1. Получение аминонитрила метионина
Загружают 72 г готового раствора гидроксида аммония Rectapur (30% мас./мас.), или
1270 ммоль NН3, в реактор-автоклав из нержавеющей стали с двойной рубашкой, включающий перегородки и магнитную мешалку. После
закрытия реактора раствор нагревают до температуры 67°C через посредство двойной рубашки. Давление стабилизируется при значении 4
абсолютных бара.
В металлическую капельную воронку загружают 42 г 78,5% мас./мас. раствора HMTBN
в воде, или 251 ммоль HMTBN.
Содержимое металлической воронки быстро вводят в автоклав под давлением благодаря
противодавлению 6 бар азота.
Смесь перемешивают в течение 15 мин
при температуре 67°С и давлении 6 бар.
Среду затем немедленно дегазируют при
температуре 67°С.
После открытия реактора среду с конечной
массой 98,6 г немедленно переносят в предварительно охлажденную до температуры 10°С колбу Эрленмейера.
Эксперимент повторяют второй раз, используя те же количества. В этом случае рекуперируют вторую реакционную среду массой
100,4 г.
Обе реакционные среды затем смешивают
и перемешивают при температуре 10°С, получая
эмульсию. Эмульсию после этого переносят в
делительную воронку.
В результате получают верхнюю (светложелтую) водную фазу массой 165,7 г и нижнюю
(темно-желтую) органическую фазу массой 31,7 г.
Хроматографический анализ двух фаз позволяет определить:
177 ммоль 2-амино(4-метилтио)бутиронитрила (AMTBN) в органической фазе;
295 ммоль -AMTBN в водной фазе.
Общий выход рекуперации AMTBN по отношению к введенному HMTBN составляет
94%.
Пример 1.2. Получение аминоамида метионина
В стеклянный реактор с перемешиванием
емкостью 1 л, снабженный турбиной Rushton и
7
перегородками, загружают 60 г основной смолы
Ambersep 900H фирмы Rohm et Haas с 1,5 миллиэквивалентами ОН/г (или 90 ммоль эквивалента ОН, и, следовательно, 0,19 моль основания/моль AMTBN) и 65 г воды.
Суспензию перемешивают при постоянной
температуре 12°С.
В эту суспензию вводят совокупность двух
фаз, полученных в примере 1.1. (или 472 ммоль
AMTBN), а также 13,9 г ацетона (или 239,6
ммоль и, следовательно, 0,51 моль ацетона/моль
AMTBN), при перемешивании со скоростью 500
об/мин. Температуру смеси доводят до 20°С и
поддерживают при этом значении.
После перемешивания в течение двух часов хроматографический анализ показывает, что
прореагировало все количество AMTBN.
Среду выдерживают при перемешивании в
целом в течение 5 ч, затем фильтруют. Фильтрат
выпаривают в вакууме при температуре 45°С.
Полученная вязкая жидкость желтого цвета
отверждается при комнатной температуре за 30
мин. Тогда рекуперируют общую массу 61,9 г этого
твердого вещества.
ЯМР-анализ полученного твердого вещества показывает молярную чистоту 96% аминоамида, 2% имидазолидинона, 0,5% метионина
и 1,5% различных органических соединений.
Анализ воды методом Карла - Фишера дает массовое содержание воды 1,4% в расчете на
рекуперированное твердое вещество.
Хроматографический анализ того же самого твердого вещества дает массовые содержания
93% аминоамида, 3% имидазолидинона и 0,5%
метионина и различных органических соединений.
Выходы рекуперации следующих продуктов по отношению к введенному во время второй стадии AMTBN составляют 82,3% аминоамида, 2,1% имидазолидинона и 0,4% метионина.
Пример 2. Последовательность превращения HMTBN → AMTBN → АМТВМ с гидратацией AMTBN при использовании основной
смолы Ambersep 900Н фирмы Rohm et Haas и
дегазацией при температуре 33°С (опыт AYP
035).
Пример 2.1. Получение аминонитрила метионина.
Загружают 58,6 г 78,8% мас./мас. раствора
HMTBN в воде, или 352 ммоль HMTBN, в реактор-автоклав из нержавеющей стали с двойной
рубашкой, включающий перегородки и магнитную мешалку. После закрытия реактора раствор
нагревают до температуры 51,5°С через посредство двойной рубашки и термостатированной
бани.
В металлическую капельную воронку, находящуюся в сухом льду и предварительно вакуумированную, вводят из баллона 30,8 г газообразного аммиака (или 1812 ммоль NН3).
003024
8
Содержимое металлической воронки быстро вводят в автоклав под давлением благодаря
противодавлению 10 бар азота.
Температуру перемешиваемой смеси устанавливают и поддерживают при 67°С с помощью термостатированной бани. Смесь перемешивают в течение 10 мин при давлении 12 абсолютных бар.
Закрытый реактор затем охлаждают до
температуры 33°С за 30 мин, причем давление
снижается до 7 абсолютных бар, после чего дегазируют.
После открытия реактора среду массой
74,3 г немедленно охлаждают до температуры
10°С и переносят в делительную воронку.
Получают верхнюю (светло-желтую) водную фазу массой 19,79 г и нижнюю (темножелтую) органическую фазу массой 52,09 г.
Хроматографический анализ двух фаз позволяет определить:
319,5 ммоль AMTBN в органической фазе;
32,6 ммоль AMTBN в водной фазе.
Общий выход рекуперации AMTBN по отношению к введенному HMTBN составляет
100%.
Пример 2.2. Получение аминоамида метионина.
В стеклянный реактор с перемешиванием
емкостью 1 л, снабженный турбиной Rushton и
перегородками, загружают 41,9 г основной смолы Ambersep 900H фирмы Rohm et Haas с 1,5
миллиэквивалентами ОН/г (или 62,9 ммоль эквивалента ОН) и 88,2 г воды.
Суспензию перемешивают при постоянной
температуре 15°С.
В эту суспензию вводят 62,5 г смеси двух
фаз, полученных в примере 2.1. (или 306 ммоль
AMTBN), а также 9,2 г ацетона (или 158,6
ммоль), при перемешивании со скоростью 360
об/мин. Температуру смеси доводят до 20°С и
поддерживают при этом значении в течение 3 ч.
Среду затем фильтруют. Фильтрат выпаривают в вакууме (1 мм Нg) при температуре
30°С.
Полученная вязкая жидкость желтого цвета отверждается при комнатной температуре.
Тогда рекуперируют общую массу 43,8 г этого
твердого вещества.
Хроматографический анализ того же самого твердого вещества дает массовые содержания
78% аминоамида, 11% имидазолидинона и 3%
метионина и различных органических соединений.
Выходы рекуперации следующих продуктов по отношению к введенному во время второй стадии AMTBN составляют 75,3% аминоамида, 10,6% имидазолидинона и 2,9% метионина.
Пример 3. Гидролиз АМТВМ с помощью
гидроксида аммония (опыт AYP 036)
Загружают 52 г готового раствора гидроксида аммония Rectapur (30% мас./мас.), или
9
918 ммоль NH3, в реактор-автоклав из нержавеющей стали с двойной рубашкой, включающий перегородки и магнитную мешалку. После
закрытия реактора раствор нагревают до температуры 134°С через посредство двойной рубашки, при перемешивании.
В металлическую капельную воронку загружают 27,2 г раствора АМТВМ с концентрацией 1,4 моль/кг, получаемого путем смешения
7,3 г полученного в примере 2.2 аминоамида
(или 38,4 ммоль АМТВМ) и 19,9 г воды.
Содержимое металлической воронки быстро вводят в автоклав под давлением благодаря
противодавлению 20 бар азота. Таким образом
полученная смесь содержит 0,49 моль/кг
АМТВМ. Ее затем перемешивают при температуре 150°С под давлением.
После протекания реакции в течение 1 ч 30
мин достигают выхода метионина 53% (рассчитанного по отношению к АМТВМ и исходному
имидазолидинону).
После протекания реакции в течение 7 ч,
таким образом, достигают выхода метионина
81%.
Пример 4. Гидролиз АМТВМ с помощью
гидроксида аммония (опыт АYР 038).
В этом примере следуют той же методике,
что и в примере 3, используя
88,8 г смеси, образованной 22,8 г готового
раствора гидроксида аммония Rectapur (30%
мас./мас.), или 402 ммоль NН3, и 66,0 г воды;
23,7 г раствора АМТВМ с концентрацией
0,7 моль/кг, получаемого путем смешения 3,2 г
полученного в примере 2.2. аминоамида (или
16,8 ммоль АМТВМ) и 20,5 г воды.
Полученная смесь содержит 0,15 моль/кг
АМТВМ.
После протекания реакции в течение 1 ч 30
мин при температуре 150°С достигают выхода
метионина 72% (рассчитанного по отношению к
АМТВМ и исходному имидазолидинону).
После протекания реакции в течение 7 ч,
таким образом, достигают количественного выхода метионина.
Пример 5. Гидролиз АМТВМ при использовании катализатора TiO2 (опыт ASE 065).
В стеклянный реактор с двойной рубашкой
загружают 66,2 г воды и 7,98 г предварительно
измельченного катализатора TiO2. Единственный выход из реактора связан с рядом барботеров, содержащих разбавленную серную (2%
мас./мас.) кислоту.
Содержащуюся в реакторе суспензию перемешивают и нагревают до температуры 94°С
при циркуляции азота.
Водный раствор АМТВМ с концентрацией
1,35 моль/кг, получаемый путем смешения 10 г
сырого аминоамида, полученного в примере 2.2
(или 52,6 ммоль AМТВМ), и 29,02 г воды, вводят в реактор с помощью насоса.
Таким образом, полученный в реакторе
раствор содержит 0,5 моль/кг АМТВМ.
003024
10
После протекания реакции в течение 30
мин конверсия аминоамида является полной.
Полученный выход метионина составляет 85%.
Пример 6. Гидролиз АМТВМ при использовании катализатора TiO2/Al2O3 (опыт ASE
064).
В этом примере следуют той же методике,
что и в примере 5, используя
8,0 г катализатора ТiO2/Аl2О3 с 3 мас.% Ti;
10,94 г полученного в примере 2.2 сырого
амида (или 57,6 ммоль AМТВМ) и в целом 92,7
г воды.
Таким образом полученный в реакторе
раствор содержит 0,56 моль/кг AМТВМ.
После протекания реакции в течение 7 ч
конверсия аминоамида составляет примерно
52%. Полученный выход метионина составляет
примерно 30%.
Пример 7. Ферментативный гидролиз
АМТВМ с помощью Corynebacterium glutamicum pYG822 (опыт GF 571 и 590).
Штамм
Corynebacterium
glutamicum
pYG822, описанный в патенте Франции 9014853
(28.11.90), экспрессирует амидазу Rhodococcus
IBN 20. Corynebacterium культивируют в течение 24 ч при температуре 30°С в 1 л среды, содержащей 10 г триптона, 5 г дрожжевого экстракта, 5 г NaCl и 20 мг канамицина. Клеточный
осадок рекуперируют путем центрифугирования. В реактор загружают клеточный осадок, 0,1
л 100 мМ фосфатного буфера, рН 7,0, и 2,2 г
полученного в примере 2.2 AМТВМ. После протекания реакции в течение 6 ч при температуре
35°С конверсия аминоамида составляет 100%.
Выход метионина составляет 100%.
Пример 8. Ферментативный гидролиз
АМТВМ с помощью Escherichia coli pXL1751
(опыт GF 584).
Штамм Escherichia coli pXL1751, описанный в Европейском патенте 433117 (91179908В), экспрессирует амидазу Brevibacterium
R312. E.coli культивируют в течение 24 ч при
температуре 37°С в 1 л среды М9 (DIFCO), содержащей 4 г саs-аминокислот, 5 г дрожжевого
экстракта и 100 мг ампициллина. Клеточный
осадок рекуперируют путем центрифугирования. В реактор загружают клеточный осадок, 0,1
л 100 мМ фосфатного буфера, рН 7,0, и 2,2 г
полученного в примере 2.2 АМТВМ. После протекания реакции в течение 6 ч при температуре
35°С конверсия аминоамида составляет 100%.
Выход метионина составляет 100%.
Сравнительный пример 1. Гидролиз
АМТВМ при использовании Al2O3 (опыт ASE
063).
В этом примере следуют той же методике,
что и в примере 5, используя
8,4 г катализатора Аl2O3 в виде шариков;
10,95 г полученного в примере 2.2 сырого
амида (или 57,6 ммоль АМТВМ) и в целом 108 г
воды.
11
003024
Таким образом, полученный в реакторе
раствор содержит 0,48 моль/кг AМТВМ.
После протекания реакции в течение 7 ч
конверсия аминоамида и выход метионина
практически нулевые.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения аминоамида метионина (или 2-амино-4-метилтиобутирамида), отличающийся тем, что аминонитрил метионина
подвергают гидратации в присутствии катализатора кетонного типа и основной смолы в ОНформе.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
используемым кетоном является ацетон.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,
что молярное количество ацетона, используемое
по отношению к аминонитрилу, составляет 0,2-6.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что
количество основной смолы, используемое по
отношению к аминонитрилу, составляет 0,10-1
гидроксидный эквивалент и предпочтительно
0,15-0,5 эквивалента.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что
температура реакции составляет 10-40°С и
предпочтительно 15-25°С.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что
реакцию проводят непрерывно, периодически
или полунепрерывно.
7. Способ получения метионина, отличающийся тем, что в первой стадии аминонитрил метионина подвергают гидратации до образования аминоамида метионина в присутствии
катализатора кетонного типа и основной смолы
в ОН-форме; во второй стадии аминоамид метионина подвергают гидролизу до образования
аммонийметионината химическим путем при
12
гомогенном катализе, химическим путем при
гетерогенном катализе или ферментативным
путем; в третьей стадии метионин рекуперируют из аммонийметионината после удаления аммиака.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что
гидролиз аминоамида метионина осуществляют
химическим путем при гомогенном катализе в
присутствии гидроксида аммония.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что
гидролиз аминоамида метионина осуществляют
химическим путем при гетерогенном катализе в
присутствии оксидов металлов или гетерополикислот.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что
оксиды металлов выбирают среди диоксида титана, оксида цинка, смеси диоксида титана и
пентоксида ниобия, диоксида циркония и пентоксида ниобия.
11. Способ по п.7, отличающийся тем, что
гидролиз аминоамида метионина осуществляют
ферментативным путем при гетерогенном катализе в присутствии амидазы.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что
амидаза происходит из микроорганизмов Rhodococcus или Brevibacterium.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся
тем, что используют генетическую информацию, кодирующую амидазу, которую экспрессируют в микроорганизме-хозяине.
14. Способ по пп.11-13, отличающийся
тем, что микроорганизм-хозяин выбирают среди
Escherichia coli или члена рода Corynebacterium.
15. Способ по пп.11-14, отличающийся
тем, что биологический материал, экспрессирующий активную амидазу, иммобилизован.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, ГСП-9 101999, Москва, Центр, М. Черкасский пер., 2/6