Аминооцетната киселина (или глицин) е важна за нормалното функциониране на човешкото тяло. Ето защо е важно да се разгледат по-подробно основните физични и химични свойства на тази органична материя, да се обърне внимание на нейната употреба.
Първо, ще се съсредоточим върху основните начини за получаване на глицин. Аминооцетната киселина може да бъде получена чрез двуетапен синтез.
На първия етап хлорооцетната киселина взаимодейства с хлор. Основното условие за успешното протичане на този химичен процес е използването на катализатор.
Във втория етап се получава реакцията между получената хлорооцетна киселина и амоняка, крайният продукт е 2-аминооцетна киселина.
Това вещество е в състава на много биологично активни вещества и протеинови молекули. Аминооцетната киселина е суровина за синтеза на пуринови бази и порфирини.
Какво е аминооцетна киселина? Формулата на веществото е NH2-СН2-СООН, което показва наличието на амфотерни свойства.
В много области на гръбначния мозък и мозъка има рецептори за глицин. Когато се свързва с рецепторите, амино оцетната киселина има „инхибиращ“ ефект върху невроните. Това вещество намалява процеса на екскреция на импулси от неврони, които са „патогени” на съединения като глутаминова киселина.
В допълнение, глицинът се свързва с индивидуални рецепторни системи, които стимулират предаването на сигнала от аспартат и невротрансмитери глутамат.
Аминооцетната киселина в гръбначния стълб причинява инхибиране на невроните, поради което се използва в неврологията за намаляване на повишения мускулен тонус.
Аминооцетната киселина реагира с киселини, показвайки слабите му основни свойства. Тази реакция е възможна поради наличието на несдвоена електронна двойка върху азот в аминогрупата. Реакцията има донорно-акцепторен механизъм, свързан с образуването на соли.
Освен това аминооцетната киселина лесно реагира с алкохоли (естерификация), като по този начин образува естер. Извършва се като се използва концентрирана сярна киселина като катализатор.
Фармакологичният препарат на аминооцетна киселина има седативно (седативно) действие върху пациента. Глицинът е разпознат като лек транквилизатор, слаб антидепресант, който позволява да се намали усещането за страх, тревожност, емоционално напрежение.
Глицинът е включен в списъка на веществата, които влияят положително на намаляването на алкохолното отравяне. Като спомагателно лекарство, това вещество е ноотропен компонент, допринася за подобряване на паметта, асоциативните процеси.
Глицинът стимулира метаболитните процеси, активира и нормализира процесите на защитно инхибиране в централната нервна система. Когато се използва, умствената работа се увеличава, намалява се психо-емоционалният стрес.
Поради антитоксичния си ефект лекарството се справя със следните задачи:
Глицинът бързо попада в много биологични течности и тъкани на тялото, включително мозъка. Тази аминокиселина се метаболизира до въглероден диоксид и вода, не се натрупва в тъканите.
Анализираната аминокиселина е призната като регулатор на метаболитните процеси. С системното използване на това вещество се наблюдава адреноблокиращ ефект. Често лекарството се предписва на деца и юноши с повишена активност, изразени в отклонения от нормалното поведение.
Глицинът в хранително-вкусовата промишленост е представен като добавка Е 640. Използва се като модификатор на аромата и вкуса.
http://www.syl.ru/article/278024/new_aminouksusnaya-kislota-poluchenie-i-primenenieПовечето аминокиселини могат да бъдат получени чрез химични реакции или чрез хидролиза на протеини.
Халогениране на карбоксилни киселини
Взаимодействието на α-халогенкарбоксилни киселини с излишък на амоняк (амонолиза)
Във втория етап халогенният атом в халогенкарбоксилните киселини се замества с аминогрупа. Водородният хлорид, освободен по време на този процес, се свързва с излишния амоняк в амониев хлорид:
а-аминокиселините се образуват по време на хидролизата на пептиди и протеини.
По време на хидролизата на протеини обикновено се образуват сложни смеси от а-аминокиселини, но при използването на специални методи от тези смеси могат да бъдат изолирани отделни чисти аминокиселини.
Този метод се основава на способността на специалните микроорганизми да произвеждат в хранителната среда по време на живота на определена α-аминокиселина.
http://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/aminokisloty/poluchenie-aminokislot.htmlЗа минимизиране на нежеланото образуване на иминодиуксусна киселина чрез реакция
реакцията се провежда с много голям излишък от амоняк или в присъствието на амониев карбонат, който защитава аминогрупата. Полученото карбамидно производно на аминокиселини
лесно се разлага при нагряване.
2. Производство на алдехиди и кетони от цианхидрини (цианхидринов метод). Важна реакция при производството на а-аминокиселини е действието на амоняка върху цианхидрините на алдехидите и кетоните.
Аминонитрили могат също да бъдат получени чрез действие върху алдехиди или кетони директно с амониев цианид. Тази реакция стана особено важна след като Н. Д. Зелински и неговите колеги показаха, че циановодород и амоняк или амониев цианид могат да бъдат заменени със смес от водни разтвори на амониев хлорид и калиев цианид, което води до обменно разлагане, произвеждащо амониев цианид, който реагира с алдехиди или кетони:
3. Синтез на естери, съдържащи мобилен водороден атом. Синтезът на аминокиселини от малоновите, цианацетичните и ацетооцетните естери стана много важен. Използвайки тези методи, е възможно да се получат аминокиселини, съдържащи различни радикали.
а) Синтез от малонов етер. От малоновия естер се получава нитрозомалонов етер, който се редуцира до аминомалонов естер с водород в присъствието на катализатор или цинк в кисела среда:
Полученият ацетиламиномалонов естер е алкилиран, действайки върху него последователно с метален натриев и халогениден алкил:
След осапунване и декарбоксилиране се получава а-аминокиселина:
б) Синтез от циано оцетен етер се провежда подобно на синтеза от малоновия етер.
в) Синтез на ацетооцетен естер. Под действието на монозаместени ацетооцетни естери с разтвор на фенилдиазоат и след това оцетна киселина се отделя с алкални и се образува нестабилно азо съединение, което се изомеризира до фенилхидразон на съответната кетокиселина:
Редукцията на кетокиселина фенилхидразон цинк в солна алкохолна среда води до а-аминокиселина:
Този метод на синтез на аминокиселини е предложен от В. В. Феофилактов.
4. В съставите на оксими или хидразони, алдехидни о- или кетонови киселини. Например:
Особено успешен е методът, състоящ се в едновременното действие на амоняк и водород върху кетокиселината в присъствието на катализатор (платина или паладий). Очевидно, едновременно с това се формира иминопроизводно:
Този метод се използва за синтезиране на аминокиселини, съдържащи азотния изотоп N 15 ("етикетиран азот"), който се използва за изследване на поведението на аминокиселините в живия организъм.
През последните години бяха предложени още два нови метода за синтез на аминокиселини, основани на използването на евтини промишлени суровини, фуран и тиофен.
5. Синтез на аминокиселини от фуранови производни (методът на А. П. Терентьев и Р. А. Грачева) се основава на лекотата на окисление на фурановия пръстен с перманганат за образуване на карбоксилна група. Ако има аминогрупа в страничната верига на фурановия пръстен (обикновено защитен от бензоилова група), окисляването води до получаване на бензоиламинова киселина и след осапунване, самата аминокиселина. В зависимост от позицията на аминогрупата във веригата се получават α-, β-, γ- и др.
Така, по време на окислението на 1-бензоиламино-1- (а-фурил) -алкили, се получава а-киселина, например, от 1-бензоиламино-1- (а-фурил) -етан-бензоил-а-аланин:
За получаване на В-аминокиселини се използват 2-бензоиламино-1- (а-фурил) алкили.
и за синтеза на у-аминокиселини се приемат 3-бензоиламино-1- (а-фурил) -алкили:
6. Синтез на аминокиселини от тиофенови производни (метод Я. Л. Голдфарб, Б. П. Фабрични и И. Ф. Шалавина) се основава на редукционно десулфуриране на производни на тиофен или негови хомолози от водород на скелетен никелов катализатор. В зависимост от производното, десулфурирането води до аминокиселини с различни позиции на аминогрупата.
От тиенилалдехид, тиенил-а- или тиенил-р-аминокиселини се получават по конвенционални методи.
които след това се десулфурират:
От различни оксиминокиселини тиофенова серия
Аминокиселини могат да бъдат получени във всяка позиция на аминогрупата. Накрая, нитро и карбоксилна група могат да бъдат въведени директно в ядрото на тиофена, например
и след това полученото съединение се хидратира с Raney никел. По този начин можете да получите само γ- и δ-аминокиселини.
Методи за получаване на аминокиселини с изтрита аминогрупа (Р-, у-, 8-, ε -..., amino-аминокиселини). В допълнение към общите методи за получаване на аминокиселини, което прави възможно да се синтезират като
а-аминокиселини, както и аминокиселини с изтрита аминогрупа, съществуват специални методи за получаване на последните, които са обсъдени по-долу.
1. Добавяне на амоняк към ненаситени киселини. Под действието на амоняк в алкохолен разтвор върху а, β-ненаситени киселини или техните естери, аминогрупата влиза в β-позицията. Както в случая с добавянето на вода при образуването на хидрокси киселини, амонякът вероятно е първо прикрепен към позицията 1.4 на системата от спрегнати двойни връзки:
Следователно добавянето на амоняк противоречи на правилото на Марковников.
Реакцията е по-удобна за извършване, действайки върху естера на акриловата киселина не на амоняк, а на фталимид (в присъствието на триметилфениламониев хидроксид като катализатор):
Чрез хидролиза на образувания фталил-β-аланин етер, може да се получи и самият бета-аланин:
2. Кондензация на алдехиди с малонова киселина в присъствието на алкохолен разтвор на амоняк. Този синтезен път, разработен от В. М. Родионов и сътрудници, е общ метод за получаване на бета-аминокиселини:
3. Получаване на оксими на цикличен кетон о. δ- и ε-аминокиселините най-често се получават от циклични кетонни оксими чрез така нареченото пренареждане на Beckmann. Например, циклохексанон оксимът под действието на сярна киселина се изомеризира с удължаване на цикъла, което води до ε-капролактам:
Тази реакция се използва за получаване на капролактам в промишлен мащаб. Хидролизата на капролактам води до ε-аминокапронова киселина:
4. Производство на а-аминокиселини чрез действието на амоняк върху ω-ga o и dz и дори n-ny киселина. ω-аминокиселините с нечетен брой въглеродни атоми се получават от тетрахлоралкани от типа Cl –– (СН2СН2)п-CCl3, които са продукти на реакцията на теломеризация. Хидролизата на тетрахлоралкани от определения тип, получена от етилен и тетрахлорметан, води до ω-хлорокарбоксилни киселини, които се превръщат в съответни ω-аминокиселини чрез действието на излишък от амоняк, например:
По този начин се получава ω-амино-енантична киселина - първоначален продукт за производство на енанти на синтетични влакна (A.N. Nesmeyanov, R. X. Freidlin et al.).
http://www.xumuk.ru/organika/406.htmlАко има две аминогрупи в една аминокиселинна молекула, тогава нейното име използва диаминовия префикс, трите NH групи.2 - триамино и др.
Наличието на две или три карбоксилни групи се отразява в наименованието чрез суфикс - диодна или -триева киселина:
1. Заместване на халоген с аминогрупа в съответните халоген-заместени киселини: t
2. Прибавяне на амоняк към α, β-ненаситени киселини с образуването на β-аминокиселини (срещу правилото на Марковников):
3. Намаляване на нитрозаместените карбоксилни киселини (обикновено използвани за получаване на ароматни аминокиселини): О2N-С6Н4-СООН + ЗН2 Н2N-С6Н4-СООН + 2Н2О
Аминокиселините са твърди кристални вещества с висока точка на топене. Добре разтворими във вода, водните разтвори са електропроводими. Когато аминокиселината се разтваря във вода, карбоксилната група отделя водороден йон, който може да се присъедини към аминогрупата. Това образува вътрешна сол, молекулата на която е биполярен йон:
1. Киселинно-алкални свойства:
Аминокиселините са амфотерни връзка. Те съдържат две функционални групи от противоположната природа: аминогрупа с основни свойства и карбоксилна група с киселинни свойства.
Аминокиселините реагират както с киселини, така и с основи:
Киселинно-базичните трансформации на аминокиселини в различни среди могат да бъдат представени чрез следната схема:
Водните разтвори на аминокиселини имат неутрална, алкална или кисела среда, в зависимост от броя на функционалните групи.
Така глутаминовата киселина образува киселинен разтвор (две групи - СООН, една -NH2), лизин - алкална (една -COOH група, две -NH2).
2. Като киселини аминокиселините могат да реагират с метали, метални оксиди, соли на летливи киселини:
3. Аминокиселините могат да реагират с алкохоли в присъствието на газообразен хлороводород, превръщайки се в естер:
4. Интермолекулно взаимодействие на а-аминокиселина води до образуване на пептиди.
Взаимодействието на две а-аминокиселини образува дипептид.
Наричат се фрагменти от аминокиселинни молекули, които образуват пептидна верига аминокиселинни остатъци и СО-NH връзката е пептидна връзка.
От три молекули на а-аминокиселини (глицин + аланин + глицин) можете да получите трипептид:
6. При нагряване се разлага (декарбоксилиране):
http://studfiles.net/preview/6207826/page:3/Аминооцетната (аминоетанова) киселина, известна като глицин, е реагент под формата на бял или светлосив кристален прах без изразена миризма, принадлежащ към най-простите алифатни аминокиселини. Веществото е добре разтворимо в гореща вода, слабо в етер, алкохол и други органични разтворители. Името на киселината идва от древногръцката дума, която означава „сладък“ поради сладникавия вкус. В природата глицинът се намира във всички живи организми и сложни състави от протеинови молекули.
Химическите реактиви се произвеждат в процеса на химичен синтез или хидролиза на протеини в специално лабораторно оборудване. През последните десетилетия се произвежда от съединителната тъкан на някои животни. Самият производствен процес е доста прост и евтин. Като хранителна добавка се получава чрез взаимодействие на амоняк и хлороцетна киселина.
Този химичен реагент принадлежи към групата на умерено опасните вещества. Аминооцетната киселина е запалима и при небрежно боравене може да предизвика дразнене на лигавиците и кожата. Ето защо е необходимо да се работи с него само в каучукови изделия: защитна маска, халат, покривала за обувки, ръкавици за проверка или ръкавици от нитрил.
Аминооцетната киселина е компонент на много протеини и биологични съединения. Много рецептори на мозъка и гръбначния мозък реагират на него. Това ви позволява да намалите отделянето на възбудителни аминокиселини, като същевременно осигурите седативно и хипнотично действие.
Фармакологичното действие на киселината е лесно проникване в течността и тъканите, например: в мозъка. Веществото се разгражда (метаболизира) до въглероден диоксид и вода, без да се натрупва в тъканите.
Излишното съдържание на аминокиселини в организма засяга здравето: човек усеща летаргия и сънливост.
Поради своите антиоксидантни, антитоксични и антидепресивни свойства, амино оцетна киселина се намира в много лекарства за:
- нормализиране на съня и облекчаване на съня;
- подобряване на настроението;
- подобряване на умствената работа;
- минимизиране на токсичните ефекти на наркотици и алкохол, които влияят неблагоприятно върху работата на централната нервна система;
- осигуряват седативен ефект;
- намаляване на емоционалния и психологически стрес и агресивност;
- подобряване на паметта и вниманието;
- намаляване на хиперактивността;
- възстановяване и блясък на косата;
- бавна мускулна дегенерация (източник на креатин);
- намаляване на ефектите на антиконвулсанти;
- препятствия от епилептични припадъци и др.
Той е полезен и като профилактично лекарство след исхемичен инфаркт и травматично увреждане на мозъка, както и при лечението на стомашно-чревни заболявания.
Глицинът е компонент на много козметични продукти като овлажняващ компонент: забавя преждевременното стареене на кожата, предпазва клетъчните мембрани от вредното въздействие на свободните радикали и спомага за подобряване на метаболитните процеси в клетките. Използва се също като сгъстител. Понякога този химичен агент се добавя към процеса на приготвяне на сапуни вместо копринени влакна. Придава гладкост, блясък и кремав цвят, образува пяна, не дразни.
Аминооцетната киселина се използва като хранителна добавка E640 като усилвател за аромата и вкуса на някои напитки, по-специално алкохол. В някои храни се добавя глицин, който ги обогатява с полезни вещества, например: амино-оцетна киселина и калциеви съединения - за обогатяване на калция в напитките.
Поради полезните си свойства, тази киселина е част от спортното хранене.
Химичният реактив се използва като изходен материал за получаване на пречистен глицин. Използва се също за получаване на различни торове, багрила, сярна киселина, за ецване на полупроводникови материали и метали. Използва се като окислител за ракетно гориво.
Фото магазинът се използва като евтин разработчик.
Сертифицирани химикали, лабораторно оборудване и инструменти, лабораторна стъклария в Москва предлагат специализиран магазин с онлайн продажби на дребно и на едро на “Prime Chemicals Group”. Цялата предложена гама отговаря на стандартите на ГОСТ, което говори за високото му качество.
За да си купите глицерин, да си купите пропиленгликол, да купите калциев хлорид, да закупите амино оцетна и оксалова киселина на разумна цена, магазинът за химически реактиви в Москва предлага търговия на дребно с възможност за доставка както в града, така и в целия регион.
Prime Chemicals Group - знак за качество и разумна цена!
http://pcgroup.ru/blog/aminouksusnaya-kislota/Сред азотсъдържащите органични вещества са съединения с двойна функция. Особено важни са аминокиселините.
Около 300 различни аминокиселини се намират в клетките и тъканите на живите организми, но само 20 (α-аминокиселини) от тях служат като връзки (мономери), от които се изграждат пептидите и протеините на всички организми (затова те се наричат протеинови аминокиселини). Последователността на подреждането на тези аминокиселини в протеините е кодирана в нуклеотидната последователност на съответните гени. Останалите аминокиселини се намират както под формата на свободни молекули, така и в свързана форма. Много от аминокиселините се срещат само в някои организми и има такива, които се срещат само в едно от най-разнообразните описани организми. Повечето микроорганизми и растения синтезират аминокиселините, от които се нуждаят; животните и хората не са в състояние да образуват така наречените есенциални аминокиселини, получени от храната. Аминокиселините участват в метаболизма на протеини и въглехидрати, при образуването на важни за организмите съединения (например, пуринови и пиримидинови бази, които са неразделна част от нуклеиновите киселини), са част от хормони, витамини, алкалоиди, пигменти, токсини, антибиотици и др. Някои аминокиселини служат като медиатори при предаването на нервните импулси.
Аминокиселини - органични амфотерни съединения, които включват карбоксилни групи - СООН и аминогрупи -NH 2.
Аминокиселините могат да се разглеждат като карбоксилни киселини, в молекули на които водородният атом в радикала е заменен с амино група.
1. В зависимост от относителното положение на амино и карбоксилните групи, аминокиселините се разделят на α-, β-, γ-, δ-, ε- и т.н.
2. В зависимост от броя на функционалните групи, те са кисели, неутрални и основни.
3. По природа на въглеводородния радикал се разграничават алифатни (мастни), ароматни, сяросъдържащи и хетероциклени аминокиселини. Горните аминокиселини са мастни.
Пример за ароматна аминокиселина е пара-аминобензоената киселина:
Пример за хетероциклична аминокиселина е триптофан, съществена а-аминокиселина.
Според систематичната номенклатура, имената на аминокиселините се образуват от имената на съответните киселини чрез добавяне на аминопрефикс и посочване на местоположението на аминогрупата спрямо карбоксилната група. Номерирането на въглеродната верига от въглеродния атом на карбоксилната група.
Често се използва и друг метод за конструиране на имената на аминокиселини, съгласно който префиксът амино се добавя към тривиалното име на карбоксилна киселина с посочване на позицията на аминогрупата чрез буквата на гръцката азбука.
За а-аминокиселини R-CH (NH2) COOH
, които играят изключително важна роля в жизнените процеси на животните и растенията, се използват тривиални имена.
http://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/10-klass---tretij-god-obucenia/urok-no54-aminokisloty-ih-stroenie-izomeria-i-svojstva4.4. Получаване на аминокиселини
1. Заместване на халоген с аминогрупа в съответните халоген-заместени киселини: t
2. Добавяне на амоняк към α, β-ненаситени киселини с образуването на β-аминокиселини:
3. а-Аминокиселини се образуват по време на хидролизата на пептиди и протеини.
4. Намаляване на нитрозаместените карбоксилни киселини (обикновено използвани за производството на ароматни аминокиселини): t
5. Биотехнологичен метод за получаване на чисти α-аминокиселини под формата на отделни оптични изомери. Този метод се основава на способността на специалните микроорганизми да произвеждат в хранителна среда определена аминокиселина.
http://orgchem.ru/chem5/n44.htmАминокиселините са твърди кристални вещества, характеризиращи се с високи точки на топене и разграждане при нагряване. Те се разтварят добре във вода. Тези свойства се обясняват с възможността за съществуването на аминокиселини под формата на вътрешни соли (фиг. 1).
Фиг. 1. Вътрешна сол на аминооцетна киселина.
Изходните съединения за производството на аминокиселини често са карбоксилни киселини, в молекулата на които е въведена аминогрупа. Например, получаването им от халоген-заместени киселини
В допълнение, алдехидите (1), ненаситените киселини (2) и нитро съединенията (3) могат да служат като суровина за производството на аминокиселини:
Аминокиселините като хетерофункционални съединения влизат в повечето от реакциите, характерни за карбоксилни киселини и амини. Наличието в молекули на аминокиселини на две различни функционални групи води до появата на редица специфични свойства.
Аминокиселини - амфотерни съединения. Те реагират с двете киселини и основи:
Водните разтвори на аминокиселини имат неутрална, алкална и кисела среда, в зависимост от броя на функционалните групи. Например, глутаминовата киселина образува киселинен разтвор, тъй като съдържа две карбоксилни групи и една аминогрупа, а лизинът е алкален разтвор, тъй като Той съдържа една карбоксилна група и две аминогрупи.
Две молекули аминокиселини могат да взаимодействат помежду си. Когато това се случи, се образува разделяне на водната молекула и продукт, в който фрагментите на молекулата се свързват с пептидна връзка (-CO-NH-). Например:
Полученото съединение се нарича дипептид. Вещества, изградени от много аминокиселинни остатъци, се наричат полипептиди. Пептидите се хидролизират чрез действието на киселини и основи.
Аминокиселините, необходими за изграждането на тялото, както на хората, така и на животните, се получават от хранителни протеини.
γ-аминомаслена киселина се използва в медицината (Aminalon / Gammalon) за психично заболяване; въз основа на това са създадени редица ноотропни лекарства повлияване на мисловните процеси.
ε-аминокапронова киселина се използва и в медицината (хемостатичен агент), а освен това е голям тонажен промишлен продукт, използван за производството на синтетични полиамидни влакна - капрон.
Антраниловата киселина се използва за синтезиране на багрила, като например индиго синьо, и също така участва в биосинтеза на хетероциклени съединения.
Пишем формулата на аланин като вътрешна сол:
На базата на тази структурна формула пишем реакционните уравнения:
Вътрешната сол на аминокиселина реагира с основи като киселина, като основата е с киселини. Киселинна група - N + H3, главен - COO -.
Намерете количеството азот в NU, прилагайки уравнението на Клапейрон-Менделеев. За да направим това, изразяваме температурата и налягането в SI единици:
Т = 273 + 20 = 293 К;
Р = 101,325 х 748/760 = 99,7 kPa;
n (n2= 99.7 х 2.01 / 8.31 х 293 = 0.082 mol.
Съгласно уравнението на реакцията, намираме количеството на аминокиселинното вещество и неговата моларна маса.
Определете аминокиселината. Направете уравнение и намерете x:
14x + 16 + 45 = 117;
От естествени киселини, валин може да съответства на този състав.
http://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/soedineniya/aminokisloty/Към кипяща суспензия от 253 g (0,8 mol) бариев хидроксид (осем вода) в 500 ml вода в литър чаша се добавят части от 61,6 g (0,4 mol) от киселата сол на ацетатна киселина на аминоацетонитрил с такава скорост, че реакцията масата не се пени твърде бързо и не излиза от стъклото. След това в стъклена чаша се поставя една облодънна колба, през която преминава студена чешмяна вода и съдържанието на стъклото се вари до спиране на освобождаването на амоняк; отнема 6-8 часа. Барийът се утаява количествено чрез добавяне на точно изчислено количество от 50% сярна киселина (забележка). Филтратът се изпарява във водна баня до обем от 50-75 ml; при охлаждане, кристали от суров глицинов преципитат, който се отфилтрува. Филтратът отново се изпарява, охлажда се и кристалите отново се отфилтруват. Този процес се повтаря, докато обемът на филтрата е 5 ml. Добивът на така получения суров глицин е 25 - 27 г. Той се подлага на систематична прекристализация от вода, обезцветяваща разтвора с животински въглен; това произвежда продукт, който се топи с разлагане при 246 ° (коригиран) или по-висок. Измиването на всички последващи части от кристалите с 50% етилов алкохол е изключително благоприятно за освобождаването на кристали от матерната луга.
Добивът на чист глицин: 20-26 g (67-87% теоретично.).
Полезно е да се добави лек излишък от сярна киселина, да се загрее на водна баня, така че утайката лесно да се филтрира и накрая да се завърши операцията чрез добавяне на разреден разтвор на бариев хидроксид до спиране на утаяването. Операцията може да бъде завършена и чрез добавяне на малък излишък от бариев хидроксид, който се отстранява чрез прибавяне към кипящия разтвор на амониев карбонат.
В 12-литрова колба с кръгло дъно се поставят 8 1 (120 mol) воден амоняк (sp. Тегло 0,90) и постепенно се добавят 189 g (2 mol) монохлорооцетна киселина при работеща бъркалка. Разтворът се разбърква до пълно разтваряне на хлороцетната киселина и след това се оставя за 24 часа при стайна температура. Безцветният или леко жълт разтвор се изпарява във водна баня във вакуум (забележка 1) до обем от около 200 ml.
Концентриран разтвор на глицин и амониев хлорид се прехвърля в 2-литрова чаша, колбата се промива с малко количество вода, което се прибавя към основната част. Чрез добавяне на вода, разтворът се долива до 250 ml и глицинът се утаява чрез постепенно добавяне на 1500 ml метилов алкохол (Забележка 2),
С добавянето на метилов алкохол разтворът се смесва добре, след което се охлажда в хладилник в продължение на 4-6 часа. След това разтворът се филтрува и глициновите кристали се промиват, разклаща се в 500 ml 95% метилов алкохол. Кристалите отново се филтруват чрез изсмукване и се промиват първо с малко количество метилов алкохол и след това с етер. След сушене на въздух, добивът на глицин е 108-112 g.
Продуктът съдържа малко количество амониев хлорид. За да се почисти, той се разтваря чрез нагряване в 200 - 215 ml вода и разтворът се разклаща с 10 g пермутит (Забележка 3), след което се филтрира. Глицинът се утаява чрез добавяне на около 5 пъти количеството (обемно, около 1250 ml) метилов алкохол. Глицинът се събира на Бюхнерова фуния, промива се с метилов алкохол и етер и се суши на въздух. Добив: 96-98 g (64-65% от теоретичния) продукт, потъмняващ при 237 ° С и топящ се с разлагане при 240 °. Тестването му за наличие на хлориди, както и на амониеви соли (с реактив на Неслер) дава отрицателен резултат.
1. Дестилатът може да бъде запазен и воден амоняк може да бъде използван за следващи синтези.
2. Задоволителни резултати се получават чрез технически метилов алкохол.
3. В отсъствието на пермутит, използвайки трета кристализация на глицин от вода и метилов алкохол, може да се получи продукт, който не съдържа амониеви соли (загубите са малки). И след втората кристализация, без използването на пермутит, се получава достатъчно чист глицин, който е доста подходящ за обикновена работа.
Изоелектрична точка 5.97.
Ако не сте намерили желаното вещество или свойства, можете да извършите следните действия:
© Събиране и регистрация на информация: Руслан А. Кипър
Изобретеният продукт - аминооцетна киселина, добив 98.5 - 99%, капацитет до 125 - 130 кг / м 3 ч, т.т. 233S. Реагент 1: монохлороцетна киселина. Реагент 2: амонячен газ. Условия на реакцията: при 40-70 ° С в присъствието на хексаметилентетрамин в метанол, съдържащ 10% вода, с моларно съотношение монохлороцетна киселина: хексаметилентетрамин, равно на (9-15): 1, с допълнително въвеждане в реакционната маса от 3–5 wt. % хлороформ при изчисляването на монохлороцетна киселина. 1 таб.
Изобретението се отнася до методи за получаване на а-аминокиселини, а именно глицин, който се използва широко в машиностроенето, медицината и хранителната промишленост.
Известни методи за получаване на глицин чрез амонолиза и последващо осапунване на водни разтвори на гликолонитрил [1] HO-CH2-CN H2NCH2Изходен гликолонитрил се образува чрез взаимодействие на формалдехид с циановодородна киселина или нейни соли. Необходимостта от използването на този силно отровен реагент е основният недостатък на този метод. Следващите етапи на амонолиза и осапунване се извършват в разредени водни разтвори и изискват поне еквимоларни разходи за алкали и киселини, което причинява образуването на големи количества замърсени отпадъчни води. Добивът на глицин е нисък - 69% [1].
Известен метод за получаване на глицин чрез алкална хидролиза на хидактин, последван от освобождаване на свободната аминокиселина. Добивът на глицин е 95%.
Обаче, хидактоин не е сред реактивите, налични за промишлен синтез, освен това, HCN (Strecker синтез) също е необходим за неговото получаване.
В промишлената практика, най-разпространеният метод за синтез на глицин чрез амонолиза на монохлорооцетна киселина (MCAA), който е наличен реактив с голям капацитет, във воден разтвор в присъствието на еквимоларни количества хексаметилентетрамин ClCH2COOH + NH3 -> NH2СН2СООН + + NH4Така например, известен е метод за получаване на глицин чрез третиране на MJUK или неговата амониева или натриева сол с амоняк и NaOH във водна среда, съдържаща хексаметилентетрамин и NH4 + -йони в моларно съотношение с MJUK не по-малко от 1: 3 [2].
Първата половина на воден разтвор на 238 g MHUK се добавя на капки за 1 час при 65-70 ° С до разтвор, съдържащ 52,5 части хексаметилентетрамин, 42,5 части NH4С1, 180 h - вода, рН на разтвора е 6.5-7.0, поддържа се чрез пропускане на амонячен газ в разтвора. След това втората половина от разтвора се добавя при същата температура в продължение на един час и в същото време се въвежда разтвор от 100 части NaOH в 234 части вода. Сместа се нагрява още 1 час при 65-70 ° С, след което се прибавят и анализират 2000 части вода. Вземи 175,5 часа. глицин, добив 93.0%. Даден е пример с двукратно използване на изходни разтвори. Общият добив на глицин е 88%.
Недостатъците на метода: високи съотношения на консумация: 0,57 g NaOH, 0,30 тона хексаметилентетрамин, 2,85 тона вода на 1 тон суров глицин. Трябва да се подчертае, че има голямо количество отпадъчни води, което е неприемливо в настоящата екологична ситуация.
Най-близкото по техническа същност и постигнатия ефект към предлагания метод е метод за синтез на глицин от МСАА и амоняк, проведен в среда на метилов или етилов алкохол [3 - прототип].
Съгласно метода прототип 189 kg MHUK в 80 l 90% СН3ОН и 68 kg NH3 в същото време се добавят към 70 kg хексаметилентетрамин в 1000 1 90% СН3HE при 40-70 ° С и съотношението хексаметилентетрамин: МЮК = 1: 4. След това от получената реакционна смес, кристален глицин се смесва в смес с NH4Cl. Продукцията на глицин по отношение на изразходваната MJUK е 95%, чистотата на продукта след допълнително пречистване е 99,5%.
Недостатъците на прототипа са: недостатъчно висок добив на глицин; ниска продуктивност на процеса: (отстраняване на глицин от 1 m 3 реакционно пространство 36 kg / h. m 3); ниски технически и икономически показатели (показатели за потребление на 1 тон глицин след синтез са: метанол 100% 5,7 т хексаметилентетрамин 0,5 т вода 0,64 т МХУК 1,35 т NH3 0.5 t значително количество замърсено с хексаметилентетрамин и NH4отпадъчни води 1,5 тона на 1 тон глицин, което е неприемливо в настоящата екологична ситуация.
Целта на изобретението е да повиши добива на целевия продукт, показателите и технико-икономическите показатели на процеса, като намали количеството на отпадъчните води.
Тази цел се постига чрез предложения метод, който е както следва.
МНУК и хексаметилентетрамин, взети в моларно съотношение (9-15): 1 се разтварят в метанол, съдържащ 10 тегл. % вода, добавят се хлороформ в количество от 3-5% от теглото на добавения МСАА и газ амоняк се барботира в сместа при 40-70 ° С за 1.5-2 часа. Полученият глицин се смесва с NH4Cl преципитира в кристална утайка, която след охлаждане на реакционната смес до 20 ° С се отделя чрез центрофугиране. Изходната реакционна течност се използва отново като реакционна среда вместо метанолов разтвор на хексаметилентетрамин, след като се напълни пепелта с метанол от хексаметилентетрамин и хлороформ.
След това, синтеза на олово, както е описано по-горе.
Отличителни черти на предложения метод: използване като съкатализатор на реакцията на хлороформ в количество 3-5 тегл. % от теглото на натоварената MJUK;
моларно съотношение МХУК: хексаметилентетрамин = 9-15: 1.
Предимствата на предложения метод са следните:
увеличава добива на глицин на етапа на синтез до 98.5-99.0%,
производителността на процеса се увеличава до 125-130 kg глицин / m 3 h при 36 kg / m 3. h по известен метод;
подобрени технически и икономически показатели на процеса (разходни показатели за синтеза на 1 тон глицин са взети предвид 6-кратно използване на реакционния разтвор: метанол 100% 0.320 t N2Около 0.035 т хексаметилентетрамин 0.046 т МХУК 1.28 т NH3 0.50 t хлороформ 0.14 t
количеството на отпадъчните води е приблизително 0.10 тона на 1 тон глицин, т.е. намалява 15 пъти в сравнение с известния метод.
П р и м е р 1. В реакционен съд, снабден с бъркалка, обратен хладник и газопроводяща тръба, 250 ml метанол, съдържащ 10 тегл. % вода, 95.0% MHUK чистота 99.5%, 11.7 g хексаметилентетрамин (моларно съотношение MHUK: хексаметилентетрамин 12), 3.8 g хлороформ (4.0% тегл. от натоварения MHUC) се разбърква до пълно разтваряне, Реакцията на амонолиза се провежда при 40-70 ° С, барботиране на амонячен газ със скорост, която осигурява пълната му абсорбция за 1.5 часа.Продуктът, образуван по време на реакцията, пада като фино кристална утайка, която е смес от глицин с NH4Cl. Реакционната смес се охлажда до 20 ° С, утайката се отделя в центрофуга, промива се с 50 ml 90% метанол, суши се при 100 ° С в продължение на един час и се анализира за съдържание на глицин. Получават се 113,6 g утайка, съдържаща 73,9 g глицин. Продукцията на глицин, взета MJUK 98,5%.
Капацитетът от 1 m 3 от реакционното пространство е 125 kg / h.
Разходите по отношение на 1 тон глицин, получен след синтеза са: СН3ХЕ (100%) 2,51, вода 0,28 т, хексаметилентетрамин 0,16 т, МКА 1,28 т, NH3 0.50 t, хлороформ 0.051 t.
Пречистване на глицин се извършва подобно на прототипа, като се промива получената утайка с воден метанол.
Чистотата на продукта след почистване е 99,5%.
Точката на топене на продукта е 233 o C, което съответства на литературните данни.
П р и м е р а 2-3. Експериментът се провежда при условията на пример 1, с изключение на това, че се вземат граничните стойности на посочените интервали от моларното съотношение на МСАА и хексаметилентетрамин (9 и 15) и хлороформ (3 и 5% от теглото на АСАА). Изходът на глицин е за примери 2 и 3 98.3 и 98.0%, съответно.
П р и м е р 4 и 5. Експериментите се провеждат в условията на пример 1, с изключение на това, че са взети възмутителни стойности за количеството на хлороформ 5.5 и 2.5 тегл. % по отношение на взетата MJUK. Продукцията на глицин е съответно 98,5% и 94,0%. Увеличението на количеството на хлороформ над 5 тегл. % е непрактично, тъй като не води до увеличаване на добива на продукта.
П р и м е р 6 и 7. Експериментите се провеждат в условията на пример 1, с изключение на това, че се използват скандални стойности от посочения интервал на моларни съотношения МХУК: хексаметилентетрамин - 16 и 8, съответно, за примери 6 и 7. Изходът на глицин е 90,5 и 98,0 съответно. По този начин, намаляването на моларното съотношение на MHUK: хексаметилентетрамин по-долу е обявено за екологично непрактично, тъй като увеличава консумацията на хексаметилентетрамин и не увеличава добива на продукта, и увеличаването на съотношението води до намаляване на добива.
П р и м е р 8. В реактора, снабден с обратен хладник, се прибавя устройство за смесване с газова тръба с разбъркване, 185 g от реакционната матерна луга от етапа на разделяне на утайката от пример 1, 95 g от 99,5% кристална MCAA, 2,0 g хексаметилентетрамин и 0.6 g хлороформ, за да се допълни тяхната аблация с утайката от опита 1 и 50 ml 90% метанол след промиване на утайката от опит 1 и се разбърква до пълно разтваряне. След това, реакцията се провежда аналогично на пример 1.
Получават се 126,3 g, съдържащи 74,5 g глицин. Продукцията на глицин, взета от MJUK, е 99,2%.
П р и м е р 9-13. Експериментите се провеждат в условията на пример 1 с разликата, че като реакционна среда, използвайки основната реакционна смес, получена от предишния опит.
Скоростите на процеса на синтез на глицин, съгласно предложения метод, по отношение на 6-кратно използване на реакционната матерна течност на 1 тон глицин са: метанол 100% 0.319 t; вода 0.035 t; хексаметилентетрамин 0.046 t; MCS 1.28 t; амоняк 0,5 тона; хлороформ 0,014 t.
Количеството на отпадъчните води е 0.10 тона на 1 тон глицин.
Данните са дадени в таблицата. (56) Патент на Великобритания N 1157393, cl. C2C, 1969.
Молба на Нидерландия N 6515522, c. От 07 С, 1967.
Патент на Унгария N 161938, кл. C 07 C 101/06, 1974.
МЕТОД глицин амонолиза на монохлороцетна киселина при 40-70 ° С в присъствието на хексаметилентетрамин в метанол, съдържащ 10% вода, последвано от отделяне от майката очаква разтвор продукт, характеризиращ се с това, че амонолиза вземат варени монохлороцетна киселина и хексаметилен тетрамин в моларно съотношение 9 - 15: 1, допълнително съдържащ 3 до 5 тегл. % хлороформ при изчисляването на монохлороцетна киселина, последвано от преминаване през реакционната маса на газообразен амоняк.
http://www.findpatent.ru/patent/200/2009122.html