<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Lysin
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Lysin oder eines Salzes desselben, z. B. Lysinmonohydrochlorid, aus Gemischen, z. B. Racematen, vonD (-)- undL (+)-Lysin mit Anwendung der Salzbildung mit einer optisch aktiven Säure.
In der Technik besteht ein grosses Bedürfnis nach einem wirtschaftlichen Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Lysin, insbesondere L (+)-Lysin als Zusatzmittel für Nahrung und Viehfutter, aus synthetischem Lysin oder damit gleichzusetzenden Produkten.
Auf Basis der bekannten Methode zur Trennung optischer Antipoden von Basen unter Ausnutzung der unterschiedlichen Löslichkeit der diastereoisomeren Salze mit einer optisch aktiven Säure wurden bereits verschiedene Vorschläge für die Behandlung von Gemischen vonD (-)- und L (+)-Lysin mit bestimmten, optisch aktiven Säuren gemacht. So wurde schon vor geraumer Zeit vorgeschlagen, zu diesem Zweck
EMI1.1
Bei den bisher gemachten Vorschlägen wurde immer einer oder mehreren wichtigen Vorbedingungen für technische Anwendung, namentlich in grossem Massstab, nicht oder nicht zur Genüge Folge geleistet.
Solche Vorbedingungen sind gute Kristallisierbarkeit und eine nicht allzu lange Kristallisierungsdauer des (der) diastereoisomeren Salzes (Salze), sowie ein genügend grosser Unterschied in der Löslichkeit dieser Salze ; hohe Selektivität bei der Gewinnung des erwünschtesten Diastereoisomeren ; Unterbleiben von Racemisierung der optisch aktiven Säure unter den Reaktionsverhältnissen.
Es wurde nunmehr gefunden, dass technisch hervorragende und wirtschaftlich befriedigende Ergebnisse bei der Herstellung von optisch aktivem Lysin oder einer Verbindung desselben aus Gemischen, z. B. Racematen, von D (-)- und L (+)-Lysin durch Salzbildung mit einer optisch aktiven Säure erzielt werden können, wenn als optisch. aktive Säure eine der optischen Antipoden von a-Phenoxypropionsäure benutzt wird. Es zeigtesich nämlich, dass bei Anwendung von D (+)- a-Phenoxypropionsäure das Salz dieser Saure mit L (+)-Lysin ("LD-Salz") eine wesentlich geringere Löslichkeit besitzt als das Salz mit D (-)-Lysin ("DD-Salz"). Bei Benutzung von l (-) a-Phenoxypropionsäure ist das Salz mit D (-)-Lysin ("DL-Salz") weniger löslich als das Salz mit L (+)-Lysin ("LL-Salz").
Die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens gestattet viele Variationen hinsichtlich der auf diesem Gebiet üblichen Arbeitsweisen. Sie umfasst bei der technisch-wirtschaftlichen Durchführung, z. B. die Rückgewinnung und Rezirkulierung der optisch aktiven Säure, sowie neben der Ausscheidung des erwünschten, optisch aktiven Lysins und gegebenenfalls der Umsetzung desselben in ein Salz die Racemisierung der nicht erwünschten, optischen Antipode von Lysin und die darauffolgende Rezirkulierung des anfallenden Racemats.
Vorzugsweise wird der Ausgangsstoff mit einer nahezu äquimolekularen Säuremenge zu festem Salz umgesetzt, aus dem anschliessend durch Behandlung mit einem Lösungsmittel an D (-)- oder L (+)-Lysin reiche Fraktionen hergestellt werden. So wird z. B. durch Umsetzung einer wässerigen Lösung des Aus- gangsstoffes mit D (+)- ct-Phenoxypropionsäure und darauffolgende Entfernung des Wassers, z. B. durch
<Desc/Clms Page number 2>
Eindampfen, Sprühtrocknen oder azeotropisches Destillieren, ein Gemisch aus LD-Salz und DD-Salz gewonnen, aus dem durch selektive Extraktion mit Hilfe eines Lösungsmittels eine an DD-Salz reiche Lösung und eine anLD-Salz reiche feste Phase erhalten werden. Aus der festen Phase lässt sich dann zweckmässig L (+)-Lysin gewinnen.
Als Lösungsmittel wird vorzugsweise Methanol verwendet. Dabei werden die besten Resultate erzielt, wenn die Extraktion im wesentlichen bei einer Temperatur von etwa 350C durchgeführt wird.
Besonders gute Ergebnisse, namentlich in bezug auf die optische Reinheit des Endproduktes, werden erreicht, wenn die Extraktion gemäss dem Gegenstromprinzip erfolgt.
Beispiel 1 : 312 g pulvriges Salz, erhalten durch Sprühtrocknen einer wässerigen Lösung von 146 g DL-Lysin und 166 g D (+)- a-Phenoxypropionsäure, werden mit 312 g Methanol aufgerührt. Die Trübe wird bei 650C während 1/2 h und anschliessend bei 35 C während 1 h gerührt. Der noch in ungelöstem Zustand befindliche Feststoff wird, nach Abtrennung der Lösung durch Filtration, in Portionen von 187 und 250 g Methanol bei einer Temperatur von 350C jedesmal während 1 h aufgerührt. Schliesslich wird der Feststoff auf einem Filter mit 62,5 g Methanol nachgewaschen. Auf diese Weise werden 115, 5 g
EMI2.1
von 96, 5% entspricht.
Beispiel 2 : Portionen von je 312 g trockenem Salz, erhalten durch Trocknung einer Lösung äquivalenter Mengen DL-Lysin und D(+)-α-Phenoxypropionsäure in Wasser, wurden einer selektiven Gegenstromextraktion mit Methanol unterzogen, wobei jede Portion für sich drei aufeinanderfolgenden Behandlungen unterzogen wurde. Die 1. und 2. Behandlung erfolgen mit Methanol, in dem schon Salz von
EMI2.2
misierung dem Prozess wieder zugeführt werden kann. Das Filtrat der zweiten Behandlung wird jeweils in einem ersten Vorratsgefäss, nachher als Gefäss A bezeichnet, und das Filtrat der dritten Behandlung jeweils in einem zweiten Vorratsgefäss, nachher Gefäss B genannt, gelagert.
DieBehandlungen, welche jede Salzportion erfährt, sind nachfolgende : 312 g festes Salz werden zuerst mit 880 g Flüssigkeit aus Gefäss A aufgerührt. Nach 35-minutigem Rühren bei 350C wird filtriert. Es werden 952,5 g Filtrat aufgefangen. Der Feststoff wird anschliessend mit 860 g Flüssigkeit aus Gefäss B aufgerührt ; nach 20-minutigem Rühren bei 350C wird wieder filtriert. Das Filtrat (880 g) wird im Gefäss A gelagert und der Feststoff mit 812 g reinem Methanol aufgerührt. Nach 10-minutigem Rühren bei 350C filtriert man. Das Filtrat (860 g) wird im Gefäss B gelagert und der Rückstand, nämlich 109, 1 g Feststoff und 62,4 g Methanol, in Wasser gelöst.
Nach Entfernen des Methanols aus dieser wässerigen Lösung. Ansäuerung mit Salzsäure und Extrahierung der freiwerdenden D (+)- a-Phenoxypropionsäure mit Toluol fällt eine Lösung an, die 63,9 g L (+)-Lysin. HCl enthält (Wirkungsgrad 700/0, bezogen auf das L -Lysin im
EMI2.3
Reinheit von 99, 7% entspricht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von optisch aktivem Lysin oder eines Salzes desselben aus Gemischen vonD (-)- und L (+)-Lysin wie z. B. Racematen, durch Salzbildung mit einer optisch aktiven Säure, dadurch gekennzeichnet, dass als optisch aktive Säure eine der optischen Antipoden von a-Phen- oxypropionsäure verwendet wird.