Способ получения 5-4-аминобутилгидантоинаили смеси 5-4 аминобутил-гидантоина c 1уреидо-5-аминокапронамидом

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет С 07 0 233/74С 07 С 103/183 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 547. 781. .785,07(088.8) Дате опубликования описания 250781(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-(4-АМИНОБУТИЛ)-ГИДАНТОИНА ИЛИ СМЕСИ 5-(4-АМИНОБУТИЛ)-ГИДАНТОИНА С 1-УРЕИДО-АМИНОКАПРОНАМИДОМ Изобретение относится к способу получения 5-(4-аминобутил)-гидантоина или его смеси с 1-уреидо-аминокапронамидом, которые могут быть использованы для получения лизина., Известен способ получения 5-(4- -аминобутил)-гидантоина или 1-уреидо- -5-аминокапронамида гндрированием 5-(3-цианопропил)-гидантоина или 1- -уреидо-циановалерамида в жидкой10 фазе в присутствии аммиака и катализатора гидрирования, выбранного из группы никеля и/или кобальта 11 .Однако при применении в качестве катализатора никеля и/или кобальта происходят большие потери катализатора, так как никель и/или кобальт растворяются в реакционной среде.Цель изобретения - удешевление процесса и повышение селективности процесса,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 5-(4-аминобутил)-гидантоина или его смеси с 1-уреидо-аминокапронамидом25 в жидкой фазе в присутствии аммиака и катализатора гидрирования, выб-. ранного из группы никеля и/или кобальта, гидрирование.осуществляют в присутствии 0,4-2 моль, преимущест-З 0 венно 0,6-1,5 моль гидроокисн щелочного металла на моль соединения, подвергаемого гидрированию.Прн осуществлении предлагаемого способа могут найти применение гидроокиси различных щелочных металлов, например гидроокись натрия, гидро- окись калия или гидроокись лития. Наилучшие результаты могут быть достигнуты при применении 0,6-1,5 моль гидроокиси щелочного металла на моль подвергаемого гидрированию соединения, так как в этих случаях предотвращается растворение катализатора без оказания какого-либо неблагоприятного влияния на селективность.Гидрирование может быть произведено в растворителе при повышенной температуре, например при температуре, лежащей в интервале между 50 и 250 фС. Парциальное давление водорода может изменяться в широких границах, капример в интервале между 1 и 200 атм. Подходящими растворителями являются вода, метиловый спирт, этиловый спирт, иэопропиловый спирт бутиловый спирт, гликоль, тетрагидрофуран, а также другие инертные в условиях проведения реакции растворители или смеси растворителей. Присутствующеев реакционной смеси количество аммиака может колебаться. Обычно количество аммиака составляет от 10 до 30 вес.Ъ в расчете на общее количество реакционной смеси. Продукт отфильтровывают от катализатора и упаривают из остаточного раствора при пониженном давлении.П р и м е р 1. В автоклав емкостью 5 л, снабженный мешалкой, подающей трубкой и отводным устройством, помещают 12,5 г никеля Ренея, 1500 мл аммиака (25 вес.Ъ) и 30 г гидроокиси натрия (1 моль на моль гидантоина), после чего автоклав закрывают. Затем в автоклав подают под давлением водород до тех пор, пока 15 давление в нем не составит 60 атм. Температуру при постоянном перемешивании медленно повышают до 110 оС. Непосредственно после этого из автоклава отбирают пробу и определяют 20 содержание никеля. Содержание никеля в отобранной пробе составляет 3 мг на литр суспензии катализатора. К находящейся в автоклаве суспензии при постоянном перемешивании прибав ляют в течение 20 мин раствор, содержащий 135 г 5-(3-цианопропил)- -гидантоина в 1500 мл аммиака (25 вес,Ъ), Непосредственно после этого реакционную смесь дополнительно перемешивают в течение 2 ч. Затем вновь отбирают пробу и определяют содержание в ней никеля. Содержание никеля составляет 7 мг/л.С помощью ионообменной хроматографии в части пробы определяют количество 5-(3-цианопропил)-гидантоина, Присутствие циангидантоина оказалось невозможным обнаружить. Таким образом, степень превращения 100.Другую часть пробы подвергают гид О ролизу соляной кислотой, после чего определяют с помощью ионообменной хроматографии количество образовавшегося лизина. 87 цианогидантоина превратилось в гидрированный продукт, который может гидролизоваться с образованием лизина. Выход неочищенного гидрированного продукта около 125 г.П р и м е р 2. А. Повторяют пример 1, однако реакцию осуществляют без добавления гидроокиси натрия В отобранной перед гидрированием пробе обнаружено 5 мг никеля. После гидрирования содержание никеля в55 пробе реакционной смеси 1160 мг/л, в то время как присутствие 5-(3-цианопропил)-гидантоина обнаружить не удалось. Часть последней пробы подвергают гидролизу и непосредственно пос- бо ле этого определяют содержание лизина. 88 цианогидантоина превратилось в.гидрированный продукт, который может быть гидролизован с образованием лизина. б 5 В. Повторяют пример 1, однако добавляют значительно меньше гидроокиси натрия, а именно 12 г/0,4 моль намоль гидантоина (вместо 30 г).В пробе, отобранной до гидрирования, содержится 2 мг никеля/л. После гидрирования содержание никеля вреакционной смеси 1170 мг/л, в товремя, как присутствие 5-(3-цианопропил)-гидантоина обнаружить не удалось. Часть пробы, отобранной последней, подвергают гидролизу и непосредственно после этого определяют содер-жание лизина. 83 цианогидантоинапревратилось в гидрированный продукт,который может быть гидролизован с образованием лизина,С. Повторяют пример 1, однако приэтом добавляют значительно большееколичество гидроокиси натрия, а именно, 120 г (4 моль на моль гидантоина)вместо 30 г.В пробе, отобранной до гидрирования, содержится 2 мг никеля/л. Послегидрирования содержание никеля в .пробе реакционной смеси 1 мг/л, в товремя как присутствие 5-(3-цианопропил)-гидантоина обнаружить не удается. Часть последней пробы подвергают гидролизу и непосредственно после этого определяют в ней содержаниелизина. 34 цианогидантоина превратилось в гидрированный продукт, который может быть гидролизован с образованием лизина.П р и м е р 3. Повторяют пример 1,причем вместо 30 г гидроокиси натрияприбавляют 50 г гидроокиси калия(1,2 моль на моль гидантоина). В пробе, отобранной до гидрировання, содержится 1 мг никеля/л. После проведения реакции содержание никеля в пробе по-прежнему составляет 1 мг/л, вто время как присутствие 5-(3-цианопропил)-гидантоина обнаружить не удалось. Часть последней пробы подвергают гидролизу и непосредственно после этого определяют содержание лизина. 84 цианогидантоина превратилосьв гидрированный продукт, который мо"жет быть гидролизован с образованиемлизина. Выход неочищенного продуктагидрирования около 125 г.П р и м е р 4. Повторяют пример 1,однако в качестве исходного материалаприменяют смесь 110 г 5.("3-цианопропил)-гидантоина и 26,5 г 1-уреидо-циановалерамида в 1500 мл аммиака(25 вес,Ъ). В пробе, отобранной догидрирования, содержится 3 мг нике"ля/л.После проведения реакции вновь отбирают пробуСодержание никеля вэтой пробе составляет 5 мг/л, причемне удалось обнаружить присутствие исходных соединений. Часть последнейпробы подвергают гидролизу и непо.средственно после этого определяютсодержание лизина. При этом оказа850004 Составитель Г. ЖуковаРедактор С. Патрушева, Техред М,Голинка Корректор С. Щомак Тираж 443 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6145/83 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 лось, что 89 исходных соединений, превратилось в продукты гидроирования, иэ которых в результате гидролиза может быть получен лизин,П р и м е р 5. Повторяют пример 1, однако в данном случае вместо 12,5 г никеля Ренея применяют 12,5 г кобальта РЕнея. В пробе, отобранной до гидрирования, содержалось 5 мг кобг чьта/л.После проведения реакции еще раз отбирают пробу причем в ней содержится 6 мг кобальта на литр, в то время как присутствие цианогидантоина обнаружить не удалось. Часть последней пробы подвергают гидролизу и непосредственно после этого опреде ляют содержание лизина. При этом оказалось, что 88 исходного соединения превратилось в продукт.гидрирования, из которого в результате гидролиэа может быть получен лизин. 2 Оформула изобретения1. Способ получения 5-(4-аминобутил)-гидантоина или смеси 5-(4-аминобутил)-гидантоина с 1 уреидо-аминокапронамидом гидрированием 5-(3-цианопропил)-гидантоина или 1-уреидов.4-циановалерамида в жидкой фазе в присутствии аммиака и катализатора гидрирования, выбранного иэ группыникеля и/или кобальта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью удешевления процесса и повышения селективности процесса, гидрирование осуществляют в присутствии 0,4-2 моль гидроокиси щелочного металла на моль соединения, подвергаемого гидрированию.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на моль соединения, подвергаемого гидрированию ис" пользуют от 0,6 до 1,5 моль гидро- окиси щелочного металла. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе