Método para producir metionina.

Se ha demandado un método novedoso para producir metionina sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

Un método para producir metionina que incluye una etapa A en la que se oxida 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol; una etapa B en la que se hidroliza un éster de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa A; y una etapa C en la que se somete el ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa B a aminación reductiva.

Método Para Producir Metionina Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a un método para producir metionina.

Descripción de La Técnica Relacionada La metionina es un aminoácido esencial y un compuesto importante que se va a utilizar también como aditivo alimentario.

En cuanto a los métodos para producir metionina, por ejemplo, Industrial Organic Chemistr y , Tokyo Kagaku Dojin, págs. 273-275 (1978) describe un método para producir una reacción de 3-metiltiopropionaldehído obtenido añadiendo metanotiol a acroleína y cianuro de hidrógeno para obtener 2-hidroxi-4-metiltiobutironitrilo, que se hace reaccionar con carbonato de amonio para producir una hidantoina sustituida, que a continuación se hidroliza con un álcali.

Compendio de la Invención El método descrito en Industrial Organic Chemistr y , Tokyo Kagaku Dojin, págs. 273-275 (1978) utiliza cianuro de hidrógeno, como materia prima, que requiere ser manipulado cuidadosamente, y cuando se manipula cianuro de hidrógeno, se requieren un manejo con suficiente atención y equipo para el manejo.

En la situación anterionnente mencionada, se ha demandado un método novedoso para producir metionina sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

Los autores de la presente invención han realizado diversas investigaciones para resolver los problemas y como consecuencia han completado la presente invención.

Esto es, la presente invención es la siguiente.

11] Un método para producir metionina que incluye una etapa A en la que se oxida 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol;

una etapa B en la que se hidroliza un éster de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa A; y

una etapa C en la que se somete el ácido 4-metillio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa B a aminación reductiva.

[2] El método de acuerdo con el apartado (1], donde la etapa A se lleva a cabo ocasionando una reacción de 4metiltio-2-oxo-1-butanal, un alcohol, y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno.

[3] El método de acuerdo con el apartado [2], donde el catalizador de carbeno en la etapa A es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en: un compuesto obtenido por medio de una reacción de un compuesto representado por una fónnula (2-1)

R2--N+==C--Y H x- (2-1 )

I I

R3 R4

donde R2 representa un grupo alquilo sustituido opcionalmente o un grupo arilo sustituido opcionalmente; R3 y R4 representan cada uno independientemente un grupo alquilo sustituido opcionalmente o un grupo arilo sustituido R3 R4

opcionalmente o y se pueden unir entre si para formar un grupo hidrocarbonado divalente sustituido opcionalmente o un grupo sustituido opcionalmente representado por -CH=N-; y representa un grupo representado R5

por -S-o un grupo representado por _N (R5) _; representa un ~rupo alquilo sustituido opcionalmente o un grupo arilo sustituido opcionalmente o R5 se puede unir junto con R para fonnar un grupo hidrocarbonado diva lente sustituido opcionalmente; y X-representa un anión y una base; un compuesto representado por una fórmu la (2-2)

H

R2-N--C--Y

(2-2)

I I I

R3

OR' R'

donde R2, R3, R4, e Y son los mismos que se han descrito anteriormente, respectivamente; y R8representa un grupo alqui lo; un compuesto obtenido descomponiendo el compuesto representado por la fórmula (2-2) ; un compuesto representado por una fórmu la (2-3)

R2--N' = C--Y

I I I (2-3)

R3 R4

CO2

donde, R2, R3, R4, e Y son los mismos que se han descrito anteriormente, respectivamente) ; y un compuesto obtenido descomponiendo el compuesto representado por la fórmula (2-3) .

[4] El método de acuerdo con el apartado [2] o [3] , donde el agente oxidante en la etapa A es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en oxigeno y dióxido de carbono.

[5] El método de acuerdo con uno cualqu iera de los apartados [1] a [4], donde el alcohol es metanol o etanol.

[6] El método de acuerdo con uno cualquiera de los apartados (1] a [5], donde la etapa C se lleva a cabo en presencia de un disolvente.

(7] El método de acuerdo con el apartado [6], donde el disolvente en la etapa C es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en metanol yagua.

[8] El método de acuerdo con uno cualquiera de los apartados [1] a [7], donde la etapa C se lleva a cabo ocasionando una reacción de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico, amoniaco, y un agente reductor en presencia de un metal de transición.

[9] El método de acuerdo con el apartado [8], donde el metal de transición en la etapa C es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en rutenio, radio, paladio, platino, iridio, niquel, cobalto, y cobre.

De acuerdo con la presente invención, se puede proporcionar un método novedoso para producir metionina sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

Descripción Detallada de las Realizaciones Preferidas Más adelante, la presente invención se describirá en detalle.

El método para producir metionina de la presente invención tiene la característica de incluir una etapa A en la que se oxida 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol; una etapa S en la que se hidroliza un éster de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa A; y una etapa C en la que se somete el ácido 4-metíltio-2-oxobutanoico obtenido en la etapa S a aminación reductiva. La metionina se puede producir llevando a cabo la etapa A, la etapa S, y la etapa C sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

En primer lugar, se describirá la etapa A en la que se oxida 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un 40 alcohol. La ejecución de la etapa A produce un éster de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico.

La etapa A se lleva a cabo oxidando 4-metiltio-2-oxo-1-bulanal en presencia de un alcohol, y preferiblemente se lleva a cabo oxidando 4-metiltio-2-oxo-1-butanal, un alcohol, y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno. Más adelante, la reacción en la etapa A puede ser referida como una reacción de 45 oxidación en algunos casos.

Los ejemplos del catalizador de carbeno que se va a utilizar en la etapa A incluyen al menos uno seleccionado del grupo que consiste en un compuesto obtenido por medio de una reacción de un compuesto representado por una fórmula (2-1) (más adelante, puede ser referido como "compuesto (2-1) " en algunos casos) y

una base; un compuesto representado por una fórmula (2-2) (más adelante, puede ser referido como "compuesto (22) " en algunos casos) ; un compuesto obtenido descomponiendo el compuesto representado por la fórmula (2-2) ; un compuesto representado por una fórmula (2-3) (más adelante, puede ser referido como "compuesto (2-3) " en algunos casos) ; y un compuesto obtenido descomponiendo el compuesto representado por la fórmula (2-3) .

En la fórmula (2-1) , ejemplos del grupo alquilo en el grupo alquilo sustituido opcionalmente representado por R3 y el grupo alquilo sustituido opcionalmente representado por R4 incluyen grupos alqui lo Cl a C12 lineales o ramificados tales como un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo propilo, un grupo isopropilo, un grupo butilo, un grupo isobutilo, un grupo sec-butilo, un grupo terc-butilo, un grupo pentilo, y un grupo decilo; y grupos cicioalquilo C3 a C12 tales como un grupo cidopropilo, un grupo 2, 2-dimetilciclopropilo, un grupo cidopentilo, un grupo ciClOhexilo, y un grupo mentilo.

Los ejemplos del sustituyente opcional del grupo alquilo en R3 y R4 incluyen grupos seleccionados del 5 siguiente grupo G3:

<Grupo G3> un grupo arilo C6 a Cm que puede tener un grupo alcoxi Cl a Cl0; un grupo alcoxi Cl a Cm que puede tener un átomo de flúor;

un grupo benciloxi que puede tener al menos un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo alcoxi Cl a ClQ, un grupo alquilo Cl a ClQ, y un grupo aril (Cl a ClQ) oxi; un grupo aril (C l a Clo) oxi que puede tener un grupo alcoxi Cl a C lQ; un grupo aril (Cl a Clo) oxi que puede tener un grupo aril (Cl a Cm) oxi; un grupo acilo C2 a ClQ que puede tener un grupo alcoxi Cl a Cl0;

un grupo carboxilo; y un átomo de flúor.

En el grupo G3, los ejemplos del grupo arilo ~a Cl0 que puede tener un grupo alcoxi Cl a Cl0 incluyen un grupo fenilo, un grupo naftilo, un grupo 4-metilfenilo, y un grupo 4-metoxifenilo;

los ejemplos del grupo alcoxi Cl a ClQ que puede tener un átomo de flúor incluyen un grupo metoxi, un grupo etoxi, un grupo propoxi, un grupo isopropoxi, un grupo butoxi, un grupo isobutoxi, un grupo sec-butoxi, un grupo terc-butoxi, y un grupo trifluorometoxi;

1. Un método para producir metionina que comprende una etapa A en la que se oxida 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol; una etapa B en la que se hidroliza un éster de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa A; y una etapa C en la que se somete el ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico obtenido en la etapa B a aminación reductiva .

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la etapa A se lleva a cabo ocasionando una reacción de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal, un alcohol, y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, donde el catalizador de carbeno en la etapa A es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en: un compuesto obtenido por medio de una reacción de un compuesto representado por una fórmula (2-1)

R2--W=C--Y

x- (2-1 )

I I

H

R4

R3

donde R2 representa un grupo alquilo sustituido opcionalmente o un grupo arilo sustituido opcionalmente; R3 y R' representan cada uno independientemente un grupo alquilo sustituido opcionalmente o un grupo arilo sustituido R3

opcionalmente o y R' se pueden unir entre si para formar un grupo hidrocarbonado diva lente sustituido opcionalmente o un grupo sustituido opcionalmente representado por -CH=N-; y representa un grupo representado R5

por -S-o un grupo representado por _N (R5) _; representa un prupo alquilo sustituido opcionalmente o un grupo arilo sustituido opcionalmente o R5 se puede unir junto con R para formar un grupo hidrocarbonado divalente sustitu ido opcionalmente; y X-representa un anión y una base; un compuesto representado por una fórmu la (2-2)

H

R2 -N--C--Y (2-2)

I I I

R3 OR8 R4

donde R2, R3, R', e Y son los mismos que se han descrito anteriormente, respectivamente; y R8 representa un grupo alqui lo; un compuesto obtenido descomponiendo el compuesto representado por la fórmula (2-2) ; un compuesto representado por una fórmu la (2-3)

R2--W=C--Y

I I I (2-3)

R3 R4

CO2

donde, R2, R3, R4, e Y son los mismos que se han descrito anteriormente, respectivamente) ; y un compuesto obtenido descomponiendo el compuesto representado por la fórmula (2-3) .

4. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, donde el agente oxidante en la etapa A es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en oxigeno y dióxido de carbono.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el alcohol es metanol o etanol.

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5. donde la etapa e se lleva a cabo en presencia de un disolvente.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, donde el disolvente en la etapa e es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en metanol yagua.

8. El método de acuerdo con una cualqu iera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la etapa e se lleva a cabo ocasionando una reacción de ácido 4-metiltio-2-oxo-butanoico, amoniaco, y agente reductor en presencia de un metal de transición.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde el metal de transición en la etapa e es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en rutenio, rodio, paladio, platino, iridio, níquel, cobalto, y cobre.