La présente invention se rapporte à un procédé
d'hydrolyse catalytique chimique des ~-amino-nitriles ou de
leurs sels. Conformément au procédé de l'invention, cette
hydrolyse catalytique d'un ~-amino-nitrile ou de l'un de ses
sels peut conduire, en fonction des conditions particulières
de réaction, soit à la formation d'un a-amino-amide, soit à
la formation d'un sel d'~-amino~acide, ce dernier pouvant
être facilement transformé en l'~-amino-acide libre
correspondant, par simple neutralisation.
La présente invention concerne donc également de
facon particulière la préparation d'~-amino-acides, sous la
forme de leur mélange racémique, à partire d'o~-amino-nitriles
ou de leurs sels, ou encore éventuellement à partir de leurs
précurseurs. Il convient à ce propos de rappeler que les
~-amino-acides revêtent un intérêt industriel incontestable.
Certains d'entre-eux peuvent en e~fet être utilisés en
médicine humaine ou vétérinaire, de même que dans
l'alimentation, par exemple en vue de compléter le~ rations
alimentaire~. D'autres de ces dérivés peuvent également
entrèr par exemple dans la composition de savons ou de
cosmétiques.
Ces d-amino-acides ont jusqu'à présent été préparés -~
le plus souvent par la méthode dite de "Bucherer-Berg". Dans
cette méthode, l'action du carbonate acide d'ammonium sur
1'~ amino-nitrile intermédiaire conduit à la formation d'une
hy~antolne que l'on h~drolyse ensuite en milieu basique pour
obtenir un sel d'~-amino-acide. Ce procédé présente une
certaine ~fficacité, étant donné qu'il permet de transformer
jusqu'à 90~ de l'aldéhyde de départ en ~-amino-acide; il
reste cependant technologiquement onéreux puisqu'il implique:
*l'utilisation d'un excès non récupérable de carbonate acide
d'ammonium;
*deux phases de chauffage : la première pendant deux heures à
des températures de l'ordre de 80 à 100~C en vue de former
l'hydantolne, et la deuxième pendant six heures environ à des
températures de l'ordre de 120 à 125~C pour réaliser
l'hydrolyse, et
*la formation de 1,5 mole de Na2SO4, de très faible
intérêt économique, par mole d'~-amino-acide préparé par ce
procédé.
Malgré les inconvénients de ce procédé, cette
méthode a été jusqu'à présent largement préférée à celle de
"STRECKER" qui consiste à hydrolyser l'~-amino-nitrile
immédiatement en ~-amino-amide et ensuite en ~-amino-acide,
et ceci en raison du rendement inférieur à 80% qui a toujours
été obtenu dans la transformation de l'aldéhyde de départ en
~-amino-acide.
La présente invention concerne donc un procédé
d'hydrol~se catalytique chimique cl'un ~-amino-nitrile ou de
l'un de ses sels, selon lequel en fait réagir une solution
aqueuse contenant au moins un dérivé carbonylé sur ledit
~-amino-nitrile ou sur l'un de ses sels en présence d'ions
h~droxydes OH-.
Selon une autre caractéristique du procédé de
l'invention, la teneur minimale en eau du milieu réactionnel
est de L mole d'eau par mole d'~-amino-nitrile, ce qui permet
alors de ré~énérer le dérivé carbonylé.
Sélon une autre caractéristique du procédé
d'hydrolyse catalytique chimique de l'invention, les ions
hydroxydes sont introduits en faible quantité dans le milieu
-- 2 --
.
,, ., : .
.:
,
.
t ' '. . ' , : :
réactionnel aqueux, de préférence à raison de 0,1 à 0,3 mole
d'hydroxyde par mole d'~-amino-nitrile de départ, et l'on
extrait ensuite l'~-amino-amide correspondant ainsi obtenu.
Selon une autre caractéristique de la présente
invention, les ions hydroxydes sont introduits dans le milieu
réactionnel aqueux, de manière à atteindre sensiblement
1'quimolarit de 1'hydroxyde par rapport à l'Oc-amino-nitrile
de départ en ~ue de préparer l~c-amino-acide libre
correspondant.
Le procédé d'hydrolyse catalytique chimique selon
l'invention s'applique en particulier à descC-amino-nitriles
répondant à la formule générale I ~ .
R - fH - CN (I)
NH2
dans laquelle le radical R représente un atome
d'hydrogène ou une chaînle hydrocarbonée, linéaire
ou ramifiée, contenant de 1 à 12 atomes de carbone
et éventuellement un ou plusieurs hétéro-atomes,
tels que le soufre, ledit radical R étant
éventuellement substitué une ou plusieurs fois, de
préférence en fin de chaîne, par des groupements
~:~ tels que hydroxy, amino, carboxyle, phényle,
hydroxy-phényle, carboxamide, indolyle, iminazyle
et guanidyle, ou bien R forme avec l'atome d'azote
en position un groupe hétérocyclique saturé
: contenant au moins un hétéro-atome, tel que
l'azote, ledit groupe hétérocyclique pouvant lui-
m8me être substi~ué, par exemple par un groupe
hydroxy, .
- 3 - :;
. .... , ,.... , . . .. , . . .. .. , ,. .. . . , . . ., , ~ ,.... . . - . . .... . . ou à l'un de ses sels.
D'autres caractéristiques et avan-tages de la
présente invention apparaîtront à la lecture de la
description détaillée ~aite ci-après.
On a constaté qu'en ajoutant un ~-amino-nitrile ou
l'un de ses sels, tels que par exemple le chlorhydrate, dans
une solution aqueuse contenant un dérivé carbonylé et des
ions hydroxydes, on obtenait très rapidement et de façon
quantitative, même à la température ambiante, l'~-amino-amide
correspondant a l'~-amino-nitrile de départ. Pour la mise en
oeuvre du procédé selon l'invention, les ions hydroxydes
OH- sont apportés dans le milieu réactionnel par exemple
sous la forme d'un hydroxyde d'un métal alcalin ou -
alcalino-terreux ou encore sous la forme d'hydroxyde
d'ammonium.
Parmi les dérivés carbonylés susceptibles d'être
utilisés pour catalyser l'hydrolyse des ~-amino-nitriles, on
peut citer principalement les cétones de bas poids
moléculaire en raison de leur bonne solubilité dans le milieu
et de leur volatilité. On citera à titre d'exemples
particuliers des dérivés carbonylés choisis parm~ l'acétone,
la méthyl-éthyl-cétone, la diéthyl-cétone, la
méthyl-isopropyl-cétone, l'éthyl-isopropyl-cétone, et les
mélanges de ces cétones. Il convient de noter ici que le
manque de solubilité peut être compensé par l'utilisation
; d'une solution hydro-alcoolique, ou encore par l'adjonction
d'une fonction hydrophile à la molécule des dérivés
carbonylés.
Les diverses experiences conduites ont également
démontré que les aldéhydes sont actifs du point de vue
-- 4 --
.,
,'
.. . . . . . . .
0
catalytique, mais en milieu basique ils ont une tendance à
po~ymériser et sont ainsi moins intéressants que les cétones.
On observera également que, le dérivé carbonylé joue sa
fonction de catalyseur à toutes les concentrations.
L'expérience a par exemple démontré que l'acétone transforme
quantitativement l'~-amino-méthyl-mercapto-propionitrile dès
que sa concentration atteint 0,1 mole par litre O De
préférence, conformément au procédé de l'invention, le dérivé
carbonylé est introduit dans le milieu réactionnel à raison
10 de 0,1 à 2 moles, et de préférence de 0,1 à 1 mole, de dérivé
carbonylé par mole d'~-amino-nitrile de départ. Il convient
ici de préciser que dans le cas d'un ~ amino-nitrile peu
soluble, une concentration supérieure en cétone peut
favoriser sa solubilité en même temps que la réaction
d'hydrolyse. Dans pareil cas, la réaction peut également
être avantageusement conduite dans une solution
hydro-alcoolique.
Une fois que l'~-amino-amide est formé dans le
milieu réactionnel, en complétant alors dans la solution
obtenue la concentration en hydroxyde, jusqu'à ce que
celle-ci soit sensiblement égale ou très légèrement :
supérieure à celle du nitrile de depart, on obtient alors le
sel, par exemple le sel alcalin, de l'~-amino-acide
correspondant au nitrile de départ. Pour favoriser cette
seconde étape de l'hydrolyse catalytique chimique selon
l'invèntion, le milieu réactionnel est avantageusement
chauffé à une température de l'ordre de 80~C, par exemple ~;
pendant une durée de l'ordre d'une heure.
Il suffit ensuite de neutraliser le milieu, par
exemple par l'acide sulfurique, et l'~-amino-acide libre
- 5 -
. . . . .................................................. .
- . .......
peut alors être extrait par cristallisation ou par toute
autre méthode connue. Le rendement en ~-amino-acide libre
est sensiblement quantitatif par rapport au nitrile de
départ. Il convient ici de remarquer que le procédé de
l'invention conduit aux ~-amino-acides sous la forme de leurs
mélanges racémiques qui peuven~ bien entendu être séparés en
leurs isomères optiques par des méthodes classiques
parfaitement connues. Dans ce cas particulier, par mole
d'acide ~-aminé libre il s'est formé une demi-mole de
10 Na2S04.
Au cours du chauffage nécessaire pour ~avoriser et
accélérer la réaction d'hydrolyse de l'~-amino-amide en
~-amino-acide, le dérivé carbonylé utilisé pour catalyser la
réaction peut distiller et peut donc être récupéré et
réutilisé pour une opération ultérieure. On observera
également qu'au cours de cette mênle réaction, une mole
d'ammoniaque s'est formée. Elle peut être également recyclée
et réutilisée pour la production c;'une nouvelle molécule
d'~-amino-nitrile.
Au cours de l'étape d'hydrolyse de
l'~-amino-nitrile en l'~-amino-amide correspondant, le dérivé
carbonylé catalyseur doit être associé à des ions hydroxydes
OH- qui peuvent être amenés dans le milieu avec le dérivé
carbonylé par exemple de façon avantageuse sous la forme
d'hydroxyde de métal alcalin tel que sous la forme de soude.
La concentration en ions hydroxydes nécessaires à la catalyse
est également variable et comprise entre des traces et une
concentration très supérieure à celle de l'~-amino-nitrile.
Elle est plu5 précisément comprise entre 0,1 et 0,3 mole par
30 mole d'~-amino-nitrile de départ. On observe qu'une ''
-- 6 --
~- .
. .
concentration en hydroxyde alcalin trop nettement supérieure
à celle en ~-amino-nitrile n'entraîne qu'une augmentation de
la vitesse de l'étape d'hydrolyse de l'~-amino-amide en
~-amino-acide, mais conduit à la production ultérieure d'une
quantité d'autant plus grande de sulfate de soude.
Selon une variante du procédé de la présente
invention, l'~-amino-nitrile est préparé in situ dans le
mélange réactionnel destiné à subir l'hydrolyse catalytique
chimique. Il est donc ainsi possible de synthétiser des
~-amino-acides à partir d'~-amino-nitriles préparés in situ
dans des solutions aqueuses ou hydro-alcooliques contenant
initialement :
a) une cyanhydrine et de l'ammoniaque; ou
b) un aldehyde, de l'acide cyanhydrique et de
l'ammoniaque; ou
c) un aldéhyde, un cyanure par exemple un cyanure
alcalin, de l'ammoniaque~ et un sel d'ammonium.
Dans ce cas il a ainsi é!té démontré qu'il fallait
dans un premier temps former l'~-amino-nitrile, dans un
deuxième temps le transformer en l'~-amino-amide en faisant
appel aux conditions catalytiques précédemment définies, et
éventuellement dans un troisième temps hydrolyser
1 ~ amino-amide obtenu en l'~-amino-acide également dans les
conditions précédemment définies.
Quelle que ~oit la composition de~ solutions
initiales définies aux points a), b) et c), les conditions de
formation des ~-amino-nitriles sont connues sous leurs
aspects mécanistique et thermodynamique. Comme cela se
trouve décrit dans l'article de A. COMMEYRAS et Coll. paru
dans la revue "Information Chimie" n~ 158 (1976) pages 199
~¢~4~
à 207, l'examen des résultats présentés dans cette
publication permet de conclure que, lorsque l'équilibre est
atteint, le taux de la transformation de l'd~-amino~nitrile
par rapport à l'aldéhyde ou à la cyanhydrine de départ, croit
avec le rapport de la concentration en ammoniaque sous forme
basique sur la concentration en aldéhyde ou en cyanhydrine de
départ, et ce pour un pH supérieur à 11.
Par exemple, dans le cas de l'acétaldéhyde et à
35~C dans le cas d'un rapport initial équimolaire en aldéhyde ~
10 et HC~ ou CN-, le taux de transformation en ~.
~-amino-propionitrile varie en fonction de la concentration
initiale en aldéhyde exprimée en mole par litre et de la
concentration initiale en NH3 également exprimée en mole
par litre, comme cela est indiqué dans le tableau I
ci-après.
-
-- 8 --
,, ~ . . .
~ , . . : . . . . . . .
, - .,
. . , : .
<IMG>
- 9 -
Dans de telles conditions, il apparait clairement
que l'optimum à définir pour la ~ormation d'un
~-amino-nitrile ne peut être qu'un optimum économique,
puisque l'on peut en effet théoriquement atteindre une
transformation quantitative de l'aldéhyde en
~-amino-nitrile.
Au cours des diverses expériences réalisées, il a
notamment été relevé que, en ce qui concerne cette étape de
formation de l'~-amino-nitrile, l'utilisation d'un excès
compris entre 1 et 10% de HCN ou CN- par rapport au cyanure
contenu dans le système équimolaire aldéhyde-cyanure
stabilisait la ~olution d'vc-amino-nitrile obtenu. ~ -
Il a ensuite été démontré qu'en ajoutant à la
solution d'~-amino-nitrile preparée et optimisée comme
indiqué précédemment, un dérivé carbonylé, et principalement
une cétone prise parmi celle citée ci-dessus et associée à un
hydroxyde alcalin dans les proportions également indiquées
précédemment, on transformait catalytiquement ~.
1 ~-amino-nitrile du mili0u enoC-amino-amide. Cette
trans~ormation de l'~-amino-nitrile en ~-amino-amide est très
rapide et quasi-quantitative par rapport à la concentration
d'~-amino-nitrile présent dans le milieu à l'équilibre.
Les expériences ont ensuite démontré qu'en amenant :~ -
dans la solution ainsi préparée la concentration en hydroxyde
alcalin jusqu'à être équivalente ou légèrement supérieure
(entre S et 10%~ à la concentration en oC-amino-nitrile de
départ, et de préférence en chauffant le milieu réactionnel
ainsi obtenu, on transformait quantitativement
l'~-amino-amide contenu dans la solution en sel alcalin de
l~-amino-acide correspondant. Comme précédemment décrit,
- 1 0
- .. : , - : . . . :
après neutralisation par exemple au moyen d'acide sulfurique
on obtient l'~-amino-acide libre qui est récupéré par des
méthodes connues. La quantité molaire de sulfate de soude
formé dans le milieu se trouve alors être légèrement
supérie~re à la moitié de la quantité molaire d'~-amino-
acide. Au cours de cette étape on forme egalement une
quantité d'ammoniaque équivalente à celle de l'~-amino-
amide contenu dans le milieu. Cette ammoniaque est récupérée
et peut être réutilisée. La cétone qui catalyse cette
réaction d'hydrolyse distille également au cours de cette
étape et peut donc être récupérée puis recyclée.
Dans le cadre de la présente invention, il convient
de noter que lors de la première phase de transformation
catalytique de l'Oc-amino-nitrile en l'~-amino-amide
correspondant, on a constate qu'il y avait formation d'un
in-termédiaire reactionnel appelé par la suite intermédiaire
"Y" dont la structure n'a cependant pas pu être déterminée
avec une cextitude totale. Toutefois l'existence même de cet
intermédiaire "Y" permet néanmoins d'affirmer de façon tout à
~ait certaine que le composé carbonylé introduit dans le
milieu réactionnel joue effectivement un rôle catalytique.
C'est ainsi que dans le cas d'une hydrolyse
catalytique chimique de l'~-amino-isobutyronitrile en
solution basique, les observations suivantes ont été faites:
a) En solution aqueuse basique et à des
concentrations en réactifs (~-amino-isobutyronitrile acétone)
de l'ordre de 1 mole par litre, il est possible d'observer en
R.M.~., à 29~C dans le cours normal de la première phase de
la réaction d'hydrolyse, l'intervention intermédiaire d'un
compose Y présentant trois signaux à:
.''
. . : .
~L16i ~
~ = 0,17; ~= 0,63 et of= 0,76, d'intensités relatives 2-1-1,
nettement différenciés par rapport à ceux de l'acétone
(~ = 0,98), de l'amide ( ~= 0,07) et du nitrile ( ~= 0,25).
b) Dans un solvant hydro-alcoolique à 90%
d'éthanol et en présence de potasse, le système réactionnel
~-amino-isobutyronitrile acétone, conduit à l'~-amino-
isobutyramide par l'intermédiaire d'un composé caractérisé en
U.V. par une large bande dont le maximum est à une longueur
d'onde in~érieure à 200 nm. Cette bande est différente de
celle de l'amide et de l'acétone.
On a également constaté que l'évolution de cet
intermédiaire "Y" s'accompagne de la ~ormation de quantité
équimolaire d'dC-amino~isobutyramide et d'acétone.
c) Enfin, en reprenant llexpérience précédente du
paragraphe b) mais dans l'éthanol anhydre, et en présence
d'éthylate de sodium, on peut non seulement stabiliser le
produit préc~demment observé en V.V., mais également l'isoler
du milieu réactionnel sous forme cristallisée. Ce composé,
place alors en solution aqueuse, présente un spectre de
R.M.N. absolument identique à celui décrit en a) pour
l'intermédiaire "Y", et libère quantitativement (la réaction
est terminée après 5 secondes à température ambiante), meme
en milieu neutre, une quantité équimolaire d'acétone et
d~C-amino-isobutyramide. Au reflux de la pyridine, ou bien
conservé plusieurs jours dans le milieu réactionnel, ce
composé, conduit en revanche quantitativement à la
2,2,4,4-tétraméthyl-4-imidazolydinone, composé qui ne
s'hydrolyse que très lentement au reflux d'une solution
aqueuse basique.
- 12 -
~' .
.. . . ...
- . . : . .
... . ., ~ .
. . :.: .
. . . . . . . .
Ces trois observations ci-dessus permettent de
démontrer qu'en solut.ion aqueuse, et également en milieu
anhydre, l'acétone réagit sur l'~-amino-isobutyronitrile pour
donner un composé identique que nous avons précédemment
désigné sous le nom d'intermédiaire "Y". Des observations
analogues ont également été faites lorsque l'on fait réagir
l'acétone sur 1 ~ -amino-propionitrile.
Sans pour autant vouloir introduire de limitation à
la présente invention par le biais de cette interprétation,
la demanderesse estime que l'intermédiaire "Y" peut avoir la
structure suivante indiquée dans le schéma réactionnel
suivant:
o
Il
.
CH3 > C = 0 + ~ C / ~ CH ~ C \ ~CH3("Y")
CH3 CH3 N - H CH3 N - C\
H CH3
hydrolyse
O
CH3 ~ C - NH2 CH3~ ~ -
~C ~ ~C = O :'
CH3 NH2 3
.
- 13 -
.
, : ~ . . : . . . -: . - . , :
:
. . ; . . - , . , , , ~ , . ~ .
En conclusion, on rappellera simplement qu'il a
donc clairement été mis en évidence, d'une part la présence
d'un intermédiaire réactionnel "Y", et d'autre part
l'intervention catalytique de l'acétone lors de l'hydrolyse
de l'~-amino-isobutyronitrile dans un processus nettement
prépondérant par rapport au processus classique résultant de
l'attaque de l'ion OH- sur la triple liaison C_~.
Dans ce processus autocatalytique, l'acétone issue
de la décomposition de l~C-amino-nitrile réagit sur
l~c-amino-nitrile pour conduire par l'intermédiaire de
1'~-isopropylidène-amino-isobutyramide finalement à
l'dc-amino-amide correspondant.
Ce processus d'hydrolyse catalytique chimique est
en particulier appliqué à la préparation d'~c-amino-acides à
partir desd~-amino-nitriles correspondants. Cette hydrolyse
catalytique peut en particulier être appliquée à un
~-amino-nitrile répondant à la formule générale I
R - fH - c~ (I) :
~H2
dans laquelle le radical R représente un atome
d'hydrogène ou une chalne hydrocarbonée, linéaire
ou ramifiée, contenant de 1 à 12 atomes de carbone
et éventuellement un ou plusieurs hétéro-atomes,
tels que le soufre, ledit radical R étant
éventuellement substitué une ou plusieurs fois, de
préférence en fin de chalne, par des groupements
tels que hydroxy, amino, carboxyle, phenyle,
- 14 -
~,
- - - - - . ~ . , , -
- . . . .
,, - . ~,
I ~,
.
'
,
.
hydroxyphényle, carboxamide, indolyle, iminazyle
et guanidyle, ou bien R forme avec l'atome d'azote
en position oCun groupe hétérocyclique saturé
contenant au moins un hétéroatome, tel que
l'azote, ledit groupe hétérocyclique pouvant lui-
même être substitué, par exemple par un groupe .
hydroxy,
ou à partir de l'un quelconque de ses sels, tels que par
exemple le chlorhydrate. :
En introduisant une quantité suffisante d'hydroxyde
dans le milieu réactionnel en plus du composé carbonylé, et
en neutralisant la solution on peut obtenir, sous la forme de
leurs mélanges racémiques, les ~-amino-acides suivants : la
glycine, l'alanine, la valine, la leucine, l'isoleucine, la
15 phényl-alanine, la sérine, la thr~onine, la lysine, la ;~
J-hydroxylysine, l'arginine, l'aclde aspartique,
l'asparagine, l'acide glutamique, la glutamine, la cystéine,
la cystine, la méthionine, la tyrosine, la thyroxine, la
proline, l'hydroxyproline, le tryptophane et l'histidine.
: 20 La présente invention sera illustrée ci-après au
moyen de quelques exemples de mise en oeuvre du procédé de
l'invention, ces exemples devant bien entendu être considérés
comme non limitatifs.
".~, - . . ....................... .. ..... .. _ .
: ~ ~.répàration d'~ amino-acides à partir d'~-amino-nitriles
25 ~ ~x'emple 1: Préparation de l'alanine à partir du chlorhydrate
d'~-amino-propionitrile
A une solu~ion de 0,53 g de chlorhydrate
.
d'~-amino-propionitrile (5.10-3 mole) dans 5 ml d'eau, on
ajoute 0,3 g d'acétone (5.10-3 mole~ et 1 ml de solution
de soude 10 N. Après chauffage de la solution à 65~C pendant
- 15 -
, ~ ''.,'~
-. ,.. , .. , . - ,.. ,., ~ .. , . ~ :. . . .. : .. . ..... . . .. . .
1 heure, on obtient le sel de sodium qui, après
neutralisation jusqu'a pH 7 à l'aide de H2S04, conduit à
0,43 g d'alanine. Rendement 96,6%.
Exemple 2: Préparation de la méthionine à partir du chlorhy-
drate d'~-amino-méthyl-mercapto-butyronitrile.
A une solution de 1,6 g de chlorhydrate d'~
aminométhyl-mercapto-butyronitrile (env. 10-2 mole) dans
10 ml d'eau, on ajoute 0,6 g d'acétone (10-2 mole) suivi
de 2 ml de ~aOH 10 M. Apres chauffage de la solution à 75~C,
pendant une heure, 5UiVi d'une neutralisation comme à
l'exemple 1, le dosage de la méthionine directement dans la
solution par la méthode W.~.R. indique un rendement de 94~.
... ~
Préparation d'~-amino-acides à partir de cyanhydrines I
~_~
Exemple 3: Préparation de l'alanine à partir du
lactonitrile
.
0,355 g de lactonitrile (5.10-3 mole) sont
additionnés à 5 ml d'une solution 0,1 molaire de ClNH4 dans
~H40H 10 N. Après chauffage à 40~C, pendant une demi-heure
dans un flacon bouch~, on ajoute C),3 g d'acétone (5.10-3
mole~ et 0,65 ml de ~aO~ 10 ~. LZL température est alors
élevée à 75~C pendant une heure. Le sel de sodium ainsi
obtenu est alors neutralisé jusqu'à pH 7, à l'aide d'acide
sulfurique.
Le dosage de l'alanine par autoanalyseur indique un
rendement de 92%. Le rendement théorique lié aux conditions
expérimentales et à l'équilibre est de 94~.
Ex~mple 4: Préparation de méthionine à partir de 1'~-
hydroxy-méthyl-mercapto-butyronitrile.
0,65 g d'~-hydroxyméthyl-mercapto-butyronitrile
(5-10-3 mole) sont ajoutés à 5 ml d'une solution 0,2
~, - 16 -
G~140
molaire de ClNH4 et 0,1 M de KCN dans NH~OH 10 N. Le
mélange est chauffé à 40~C, sous agitation magnétique pendant
1 heure et demie dans un flacon fermé. On ajoute ensuite
0,3 g d'acétone (5.10-3 mole) et 0,65 ml de ~aOH 10 N, et
on porte la température du mélange, toujours sous agitation,
mais cette fois le flacon étant ouvert, à 80~ pendant 1 heure
et demie.
Après neutralisation jusqu'à pH 7 à l'aide de
H2S04 le dosage de la méthionine par la méthode N.~.R.
indique un rendement de 95%.
Exemple 5: Préparation de phénylalanine à partir de 1'~-
hydroxy-phényl-propionitrile.
Suivant le même mode opératoire que dans l'exemple
ci-dessus, à partir de 0,14 g (env. 10-3 mole) d'~-
hydroxy-phényl-propionitrile dans 2 ml de solution 0,1 M en
KCN et 0,2 M dans ~H40H 10 N, et après addition de 0,06 g
d'acétone et 0,11 ml de NaOH 10 ~, effectué après
neutralisation, le dosage par analyseur d'~-aminoacides donne
un rendement de 85~ en phénylalanine.
¦Préparation d'acidesDC-aminés à partir d'alde
cyanure alcalin et d'ammoniaque
Exemple 6:
.
0,422 g d'acétaldéhyde (env. 10-2 mole) sont
ajoutés à 10 ml d'une solution 1,2 molaire en Cl~H4 et 1,1
molaire en RCN. Le mélange est maintenu dans un flacon
bouché à 40~ pendant 1/2 heure. On ajoute alors 0,6 g
d'acétone (10-2 mole) ainsi que 1,2 ml de NaOH 10 N. Le
m~lange est alors chauffé à 75~C à l'air libre pendant 1/2
heure, puis on neutralise le sel de sodium obtenu jusqu'à pH
7, à l'ai~e d'acide sulfurique.
- 17 ~
~,
~,,,~,.
, ' ''' ''' ~ '' ,'.. ':' ;'' '.'.' ' ',',' - ' ''''..'': "'','' . ''. .'
, ~ , . : .: -
Le dosage de l'alanine par analyseur d'amino-acides
indique un rendement de 90%.
Exemple 7:
A 5 ml d'une solution 0,65 molaire en ClNH4 et
0,55 molaire en KCN dans NH~OH 10 N, on ajoute 0,254 g
(env. 2,5. 10-3 mole) de méthyl-mercapto-proproaldéhyde.
Le mélange est chauffé à 40~C, sous agitation magnétique,
dans un erlen bouché, pendant 1 heure et demie. On ajoute
alors 0,12 g d'acétone et 0,32 ml de NaOH 10 N et porte la
température du mélange, le flacon étant ouvert, à 80~ pendant
une heure.
Après neutralisation, le dosage de la méthionine
par la méthode ~.N.R. indique un rendement de 95%.
. . ~
Préparation d'~-amino-acides à partir de cyanhydrines en
milieu hydro-alcoolique
E~emple 8:
On dissout 0,065 g (10-3 mole) de cyanure de
potassium et 0,080 g (1,5.10-3 mole) de chlorure
d'ammonium, puis 1,31 g (10-2 mole) de cyanhydrine de
l'aldéhyde méthyl-mercaptopropionique dans 5 ml d'ammoniaque
à 20% et 1 ml d'~thanol. Le m'lange est maintenu une
demi-heure à 45~C dans une fiole rodée bouchée, puis 20
minutes de plus dans les mêmes conditions mais après avoir
ra~outé 0~15 ml d'acétone (2.10-3 mole) et 1,1 ml de
soude 10 N. Après avoir ouvert le récipient, on porte la
température à 80~C, durant 1 heure. Après neutralisation du
sel de sodium obtenu, le dosage de la méthionine dans le
milieu réactionnel par la méthode ~.N.R. indique un rendement
de 88% par rapport à la cyanhydrine introduite.
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. . :
L'expérience précédente conduit à un rendement de
92% par rapport à la cyanhydrine introduite, si elle est
répétée dans les mêmes conditions, mais en diminuant de
moitié la quantité d'éthanol et en rajoutant 0,75 ml
(10-2 mole) d'acétone au lieu de 0,15 ml.
La concentration finale en méthionine est de
l'ordre de 2 moles/litre, après évaporation de l'acétone et
de 1'ammoniaque en excès.
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