Método para producir metionina.

Se ha deseado un nuevo método capaz de producir metionina sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

La presente invención se relaciona con un método para producir metionina que incluye una etapa A de oxidación de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol y una etapa B de aminación reductora del 4-metiltio-2-oxobutirato obtenido en la Etapa A. Es preferible llevar a cabo la etapa A por reacción de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal, el alcohol y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno.

Método para producir metionina

Antecedentes de la invención Campo de la invención Se deposita la presente solicitud, que reivindica la prioridad de la Convención de París en base a la Solicitud 10 de Patente Japonesa Nº 2011-273052 (depositada el 14 de Diciembre de 2011) , y cuyo contenido es aquí incorporado en su totalidad a modo de referencia.

La presente invención se relaciona con un método para producir metionina.

Descripción de la técnica relacionada La metionina es un aminoácido esencial y un importante compuesto, que puede servir también como aditivo alimentario.

Kogyo Yuki Kagaku (Industrial Organic Chemistr y ) , Tokyo Kagaku Dojin, páginas 273 a 275 (1978) , por ejemplo, describe un método para producir metionina en el que reacciona 3-metiltiopropionaldehído, que se obtiene añadiendo metanotiol a acroleína, con cianuro de hidrógeno, para obtener 2-hidroxi-4metiltiobutironitrilo, que reacciona con carbonato de amonio para obtener hidantoína substituida, y se hidroliza la hidantoína substituida con un álcali.

Según el método descrito en Kogyo Yuki Kagaku (Industrial Organic Chemistr y ) , Tokyo Kagaku Dojin, páginas 273 a 275 (1978) , sin embargo, se usa cianuro de hidrógeno, para el que hay que tener cuidado en su manipulación, como materia prima, y son necesarios un tratamiento suficiente y unas instalaciones acordes para manipular el cianuro de hidrógeno.

En estas circunstancias, se ha deseado un nuevo método capaz de producir metionina sin usar cianuro de hidrógeno como materia prima.

Resumen de la invención Los presentes inventores han realizado un estudio concienzudo para resolver el problema antes descrito y han conseguido la presente invención.

Es decir, la presente invención es como sigue. 40

[1] Un método para producir metionina que comprende:

Una Etapa A de oxidación de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol, y una Etapa B de aminación reductora del 4-metiltio-2-oxobutirato obtenido en la Etapa A. 45

[2] El método de producción según [1], donde la Etapa A es llevada a cabo por reacción del 4-metiltio-2-oxo1-butanal, el alcohol y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno.

[3] El método de producción según [2], donde el catalizador de carbeno en la Etapa A es al menos un 50 compuesto seleccionado entre el grupo consistente en un compuesto obtenido por reacción de un compuesto representado por la fórmula (2-1) :

eventualmente substituido o un grupo eventualmente substituido representado por -CH=N-; Y es un grupo representado por -S-o un grupo representado por -N (R5) -; R5 es un grupo alquilo eventualmente substituido o un grupo arilo eventualmente substituido; o R5 y R4 se combinan entre sí para formar un grupo hidrocarbonado bivalente eventualmente substituido, y X-es un anión, con una base; un compuesto representado por la fórmula (2-2) :

donde R2, R3, R4 e Y son cada uno como se ha definido anteriormente y R8 es un grupo alquilo; un compuesto obtenido por descomposición del compuesto representado por la fórmula (2-2) ; un compuesto representado por la fórmula (2-3) :

donde R2, R3, R4 e Y son cada uno como se ha definido anteriormente; y un compuesto obtenido por descomposición del compuesto representado por la fórmula (2-3) . 20

[4] El método de producción según [2] o [3], donde el agente oxidante en la Etapa A es oxígeno y/o dióxido de carbono.

[5] El método de producción según cualquiera de [1] a [4], donde el alcohol es metanol o etanol. 25

[6] El método de producción según cualquiera de [1] a [5], donde la Etapa B es llevada a cabo en presencia de un solvente.

[7] El método de producción según [6], donde el solvente en la Etapa B es metanol o agua. 30

[8] El método de producción según cualquiera de [1] a [7], donde la Etapa B es llevada a cabo por reacción de 4-metiltio-2-oxobutirato, amoníaco y un agente reductor en presencia de un metal de transición.

[9] El método de producción según [8], donde el metal de transición en la Etapa B es al menos un metal 35 seleccionado entre el grupo consistente en rutenio, rodio, paladio, platino, iridio, níquel, cobalto y cobre.

Según la presente invención, se puede disponer de un nuevo método capaz de producir metionina sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

Descripción detallada de la invención La presente invención será explicada con detalle a continuación.

El método de producción de metionina según la presente invención se caracteriza por comprender una Etapa 45 A de oxidación de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol y una Etapa B de aminación reductora del 4-metiltio-2-oxobutirato obtenido en la Etapa A. Realizando la reacción de oxidación de la Etapa A y la reacción de aminación reductora de la Etapa B, se puede producir metionina sin utilizar cianuro de hidrógeno como materia prima.

En primer lugar, se explicará la Etapa A de oxidación de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol. Se puede obtener 4-metiltio-2-oxobutirato llevando a cabo la Etapa A.

En la Etapa A, se oxida 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol, y preferiblemente reaccionan 4-metiltio-2-oxo-1-butanal, un alcohol y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno. De aquí en adelante, se puede hacer referencia a la reacción de la Etapa A como una “reacción de oxidación”.

Son ejemplos preferibles del catalizador de carbeno utilizado en la Etapa A al menos un compuesto seleccionado entre el grupo consistente en un compuesto obtenido por reacción de un compuesto 5 representado por la fórmula (2-1) (al que a partir de aquí se hace a veces referencia como “Compuesto (2-1) ”) con una base, un compuesto representado por la fórmula (2-2) (al que a partir de aquí se hace a veces referencia como “Compuesto (2-2) ”) , un compuesto obtenido por descomposición del compuesto representado por la fórmula (2-2) , un compuesto representado por la fórmula (2-3) (al que a partir de aquí se hace a veces referencia como “Compuesto (2-3) ”) y un compuesto obtenido por descomposición del

compuesto representado por la fórmula (2-3) .

En la fórmula (2-1) , como ejemplos del grupo alquilo en el grupo alquilo eventualmente substituido representado por R3 y el grupo alquilo eventualmente substituido representado por R4, se incluyen grupos alquilo C1-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 alquilo C3-C12 cíclicos, tales como un grupo ciclopropilo, un grupo 2, 2dimetilciclopropilo, un grupo ciclopentilo, un grupo ciclohexilo y un grupo mentilo.

Como ejemplos de substituyente eventualmente poseído por el grupo alquilo en R3 y R4, se incluyen grupos 20 seleccionados entre el Grupo G3 descrito a continuación.

<Grupo G3>

Grupos arilo C6-C10 que eventualmente tienen un grupo alcoxi C1-C10,

grupos alcoxi C1-C10 que eventualmente tienen un átomo de flúor, grupos benciloxi que eventualmente tienen al menos un tipo de grupo seleccionado entre el grupo consistente en grupos alcoxi C1-C10, grupos alquilo C1-C10 y grupos ariloxi C6-C10, grupos ariloxi C6-C10 que eventualmente tienen un grupo alcoxi C1-C10, grupos ariloxi C6-C10 que tienen un grupo ariloxi C6-C10,

grupos acilo C2-C10 que eventualmente tienen un grupo alcoxi C1-C10, un grupo carboxi y un átomo de flúor.

En el Grupo G3, como ejemplos de los grupos arilo C6-C10 que eventualmente tienen un grupo alcoxi C1-C10, 35 se incluyen un grupo fenilo, un grupo naftilo, un grupo 4-metilfenilo y un grupo 4-metoxifenilo;

como ejemplos de los grupos alcoxi C1-C10 que eventualmente tienen un átomo de flúor, se 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;

como ejemplos de los grupos benciloxi que eventualmente tienen al menos un tipo de grupo seleccionado entre el grupo consistente en grupos alcoxi C1-C10, grupos alquilo C1-C10 y grupos ariloxi C6-C10, se incluyen un grupo benciloxi, un grupo 4-metilbenciloxi, un grupo 4-metoxibenciloxi y un grupo 3-fenoxibenciloxi;

como ejemplos de los grupos ariloxi C6-C10 que eventualmente tienen un grupo alcoxi C1-C10, se incluyen un grupo fenoxi, un grupo 2-metilfenoxi, un grupo 4-metilfenoxi y un grupo 4-metoxifenoxi;

como ejemplos de los grupos ariloxi C6-C10 que tienen un grupo... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir metionina consistente en:

Etapa A de oxidación de 4-metiltio-2-oxo-1-butanal en presencia de un alcohol y Etapa B de aminación reductora del 4-metiltio-2-oxobutirato obtenido en la Etapa A.

2. El método de producción según la reivindicación 1, donde la Etapa A es llevada a cabo por reacción del 4

metiltio-2-oxo-1-butanal, el alcohol y un agente oxidante en presencia de un catalizador de carbeno. 10

3. El método de producción según la reivindicación 2, donde el catalizador de carbeno en la Etapa A es al menos un compuesto seleccionado entre el grupo consistente en un compuesto obtenido por reacción de un compuesto representado por la fórmula (2-1) :

eventualmente substituido o un grupo eventualmente substituido representado por -CH=N-; Y es un grupo representado por -S-o un grupo representado por -N (R5) -; R5 es un grupo alquilo eventualmente substituido o un grupo arilo eventualmente substituido, o R5 y R4 se combinan entre sí para formar un grupo hidrocarbonado bivalente eventualmente substituido, y X-es un anión, con una base; un compuesto representado por la fórmula (2-2) :

donde R2, R3, R4 e Y son cada uno como se ha definido anteriormente y R8 es un grupo alquilo; un compuesto obtenido por descomposición del compuesto representado por la fórmula (2-2) ; un compuesto 30 representado por la fórmula (2-3) :

donde R2, R3, R4 e Y son cada uno como se ha definido anteriormente; y un compuesto obtenido por 35 descomposición del compuesto representado por la fórmula (2-3) .

4. El método de producción según la reivindicación 2 ó 3, donde el agente oxidante en la Etapa A es oxígeno y/o dióxido de carbono.

5. El método de producción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el alcohol es metanol o etanol.

6. El método de producción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la Etapa B es llevada a cabo en presencia de un solvente. 45

7. El método de producción según la reivindicación 6, donde el solvente en la Etapa B es metanol o agua.

8. El método de producción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la Etapa B es llevada a

cabo por reacción de 4-metiltio-2-oxobutirato, amoníaco y un agente reductor en presencia de un metal de 50 transición.

9. El método de producción según la reivindicación 8, donde el metal de transición en Etapa B es al menos un metal seleccionado entre el grupo consistente en rutenio, rodio, paladio, platino, iridio, níquel, cobalto y cobre.