Procedimiento para producir metionina.

Un procedimiento para producir una metionina que comprende las etapas siguientes (1) a (3),

donde un contenidode tioles en 3-metiltiopropanal es 500 ppm o menor en base el propanal y un contenido de sulfuro de hidrógeno en3-metiltiopropanal es 60 ppm o menor, en base al propanal;

etapa (1) donde la 3-metiltiopropanal se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base, dando2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo;

etapa (2) donde el 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo obtenido en la etapa (1) se hace reaccionar con carbonatoamónico, dando 5-(ß-metilmercaptoetil) hidantoína; y

etapa (3) donde la 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína obtenida en la etapa (2) se hidroliza en presencia de uncompuesto de potasio básico, dando metionina.

Procedimiento para producir metionina

Antecedentes de la invención Campo de la técnica La presente invención se refiere a un procedimiento para producir metionina a partir de 3-metiltiopropanal como materia prima mediante cianohidrinación, hidantoinación e hidrólisis. La metionina es útil como aditivo para alimentos animales.

Técnica anterior

Como procedimiento para producir metionina, se conoce mucho un procedimiento en el cual una materia prima, 3metiltiopropanal, se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base (una etapa de cianohidrinación) , después, el producto resultante se hace reaccionar con carbonato amónico (una etapa de hidantoinación) y, después, el producto resultante se hidroliza, dando metionina (véanse los documentos JP-A-2002114758, JP-A-2002-105048, JP-A-2003-104958, JP-A-2003-104959, JP-A-2003-104960, JP-A-10-182593, JP-A2003-119557, JP-A-11-217370 y JP-A-2007-314507) . En el procedimiento de producción, la etapa de la hidrólisis de hidantoína tiene un defecto donde los tubos y los vasos de reacción se corroen fácilmente y, por tanto, generalmente se usan tubos y vasos de reacción fabricados con material inhibidor de la corrosión (véanse los documentos JP-A10-182593, JP-A-2003-119557, JP-A-11-217370 y JP-A-2007-324507) .

Sumario de la invención No obstante, incluso si en etapa de hidrólisis de la hidantoína se usan el tubo y el vaso de reacción fabricados con materiales inhibidores de la corrosión, como se ha descrito anteriormente, el tubo y el vaso de reacción en ocasiones pueden corroerse de todas formas. Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para producir metionina, que inhibe bien la corrosión de un tubo y un vaso de reacción.

Los presentes inventores realizaron extensos estudios y, como resultado, demostraron que cuando el 3metiltiopropanal, una materia prima, incluye tioles o sulfuro de hidrógeno como impurezas en una cantidad superior a las cantidades dadas, estas impurezas o sus derivados están implicadas en la corrosión de un tubo y un vaso de reacción en la etapa posterior para la hidrólisis de hidantoína. Los presentes inventores han descubierto también que cuando el 3-metiltiopropanal que contiene estos tioles y sulfuro de hidrógeno en contenidos menores que los contenidos dados o menos se usa como materia prima en la etapa de cianohidrinación, la corrosión del tubo y del vaso de reacción se puede inhibir bien en la etapa posterior para la hidrólisis de hidantoína y han realizado la presente invención,

Es decir, la presente invención proporciona:

[1] un procedimiento para producir una metionina que incluye las etapas siguientes (1) a (3) , donde un contenido de tioles en 3-metiltiopropanal es 500 ppm o menor en base el propanal y un contenido de sulfuro de hidrógeno 45 en 3-metiltiopropanal es 60 ppm o menor, en base al propanal;

etapa (1) donde 3-metiltiopropanal se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base, dando 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo; etapa (2) donde el 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo obtenido en la etapa (1) se hace reaccionar con carbonato amónico, dando 5- (β-metilmercaptoetil) hidantoína; y etapa (3) donde la 5- (p-metilmercaptoetil) hidantoína obtenida en la etapa (2) se hidroliza en presencia de un compuesto de potasio básico, dando metionina;

[2] el procedimiento de acuerdo con [1], donde los tioles son 3-mercaptopropanal y/o mercaptano de metilo; y 55 similares.

De acuerdo con la presente invención, la metionina se puede producir aunque la corrosión de un tubo y un vaso de reacción se ha inhibido bien en la etapa de la hidrólisis de la hidantoína.

Descripción detallada de la invención De acuerdo con la presente invención, la metionina se produce las etapas (1) a (3) siguientes:

etapa (1) donde la 3-metiltiopropanal se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base,

dando 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo; etapa (2) donde el 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo obtenido en la etapa (1) se hace reaccionar con carbonato amónico, dando 5- (β-metilmercaptoetil) hidantoína; y etapa (3) donde la 5- (β-metilmercaptoetil) hidantoína obtenida en la etapa (2) se hidroliza en presencia de un compuesto de potasio básico, dando metionina.

Etapa (1) Etapa de cianohidrinación En esta etapa, el 3-metiltiopropanal se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base, dando 10 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo. Se sabe que el 3-metiltiopropanal, que es una materia prima, se produce mediante Generalmente, este mercaptano de metilo se produce a partir de sulfuro de hidrógeno y metanol, pero el mercaptano de metilo resultante contiene sulfuro de hidrógeno y, por tanto, cuando la reacción mencionada anteriormente se realiza usando este mercaptano, el resto del sulfuro de hidrógeno se hace reaccionar con acroleína para producir 3mercaptopropanal como subproducto.

De acuerdo con lo anterior, el sulfuro de hidrógeno, el 3-mercaptopropanal y los tioles tales como mercaptano de metilo de la materia prima permanecen en el 3-metiltiopropanal obtenido. Si el producto que contiene dichas impurezas se suministra a las etapas (1) y (2) como tales, estas impurezas y sus derivados también se introducen en la etapa (3) , la etapa para la hidrólisis de hidantoína, y producen corrosión de un tubo y un vaso de reacción. Con el fin de inhibir dicha corrosión, de acuerdo con la presente invención, el 3-metiltiopropanal que contiene los tioles y el sulfuro de hidrógeno con disminución de los contenidos a igual o menos que los contenidos dados como la materia prima en la etapa (1) .

Es decir, el contenido de los tioles en 3-metiltiopropanal es 800 ppm o menos del propanal, preferentemente 350 ppm o menos, y el contenido de sulfuro de hidrógeno en 3-metiltiopropanal es 60 ppm o menos del propanal. El término “tiol” hace referencia a un compuesto que tiene un grupo mercapto y ejemplos del tiol que queda en el 3

metiltiopropanal pueden incluir 3-mercaptopropanal, como se ha descrito anteriormente, aductos de aldol de 3mercaptopropanal, y similares. La expresión “contenido de tioles en 3-metiltiopropanal” hace referencia a un contenido de todos los compuestos que tienen un grupo mercapto en 3-metiltiopropanal.

Ejemplos del procedimiento para disminuir, como se describe anteriormente, el contenido de los tioles y sulfuro de 35 hidrógeno en 3-metiltiopropanal a contenidos iguales o menores que los contenidos dados puede incluir:

(i) un procedimiento donde un contenido de sulfuro de hidrógeno restante se reduce purificando el mercaptano de metilo mediante destilación y similares, y, después, el producto resultante se hace reaccionar con acroleína.

(ii) un procedimiento donde el 3-metiltiopropanal se purifica mediante destilación y similares, etc.

El 3-metiltiopropanal obtenido de este modo se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base, dando 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo.

La cantidad de cianuro de hidrógeno usado está en el intervalo de, generalmente, 1 a 1, 1 moles por 1 mol de 3

metiltiopropanal, preferentemente de 1, 02 a 1, 08 moles. El cianuro de hidrógeno puede usarse en estado de una solución acuosa.

La velocidad de la reacción se puede incrementar cuando la reacción se realiza en presencia de una base. Ejemplos de las bases incluyen bases orgánicas tales como piridina y trietilamina, y bases inorgánicas tales como carbonato potásico y amoniaco. EN caso necesario, se pueden usar como una mezcla de los dos o más tipos. La cantidad de la base usada generalmente está en el intervalo de 0, 001 a 0, 05 moles y, preferentemente, de 0, 003 a 0, 01 moles por 1 mol de 3-metiltiopropanal.

Preferentemente, la reacción se realiza en agua, de modo que se pueden mejorar la estabilidad y la operabilidad del cianuro de hidrógeno. Con el fin de alcanzar esto, el agua se puede suministrar al sistema de reacción aparte de la adición de 3-metiltiopropanal, cianuro de hidrógeno y la base: el 3-metiltiopropanal se puede usar en estado de una solución acuosa; la base se puede usar en el estado de una solución acuosa o el cianuro de hidrógeno se puede usar en el estado de una solución acuosa. La cantidad de agua usada normalmente está en el intervalo de 5 a 100 partes en peso y, preferentemente, de 30 a 80 partes en peso, en base a 100 partes en peso de 3-metiltiopropanal.

La temperatura de la reacción normalmente está en el intervalo de 5 a 40 ºC y, preferentemente, de 10 a 30 ºC. El 15 tiempo de reacción normalmente está en el intervalo de 0, 5 a 3 horas.

Como procedimiento para suministrar... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir una metionina que comprende las etapas siguientes (1) a (3) , donde un contenido de tioles en 3-metiltiopropanal es 500 ppm o menor en base el propanal y un contenido de sulfuro de hidrógeno en 3-metiltiopropanal es 60 ppm o menor, en base al propanal; etapa (1) donde la 3-metiltiopropanal se hace reaccionar con cianuro de hidrógeno en presencia de una base, dando 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo; etapa (2) donde el 2-hidroxi-4-metiltiobutanonitrilo obtenido en la etapa (1) se hace reaccionar con carbonato amónico, dando 5- (β-metilmercaptoetil) hidantoína; y

etapa (3) donde la 5- (β-metilmercaptoetil) hidantoína obtenida en la etapa (2) se hidroliza en presencia de un compuesto de potasio básico, dando metionina.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, donde los tioles son 3-mercaptopropanal y/o mercaptano de 15 metilo.