[发明专利]生产蛋氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮的水解反应生产蛋氨酸的方法[见如下所示的反应方案(1)]。

反应方案(1)

背景技术

蛋氨酸可用作动物饲料添加剂。

作为生产蛋氨酸的已知方法的实例，有一种方法包括使用碱性钾化合物(例如碳酸钾或碳酸氢钾)在碱性条件下水解5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮。根据该方法，可通过在水解后将二氧化碳引入到反应溶液中诱导结晶来分离并得到晶体形式的蛋氨酸。

公开了包括在搅拌连续反应釜中进行水解的上述蛋氨酸生产方法的一个实例(例如，JP-A 2007-99778)。

还已知蛋氨酸晶体通常难以稳定化，因为它为片状晶体，因此结晶需要絮凝剂。

当水解在如上所述的搅拌连续反应釜中进行时，所得的蛋氨酸晶体的堆密度低，导致设备成本高。

发明内容

本发明的一个目的是提供生产具有较高堆密度的蛋氨酸晶体的方法。

本发明人进行了广泛的研究并发现，反应溶液中作为水解副产物的蛋氨酸二肽的量影响结晶蛋氨酸的堆密度，也就是说，当反应溶液中含有较大量的蛋氨酸二肽时，结晶蛋氨酸具有较低的堆密度。基于这个发现，本发明人进行了进一步的研究。结果，他们发现可以通过在无搅拌连续反应釜而不是搅拌连续反应釜中实施水解来降低反应溶液中蛋氨酸二肽的量，并且可以通过热处理所述反应溶液以使蛋氨酸二肽水解成蛋氨酸来进一步降低蛋氨酸二肽的量，从而可以提高结晶蛋氨酸的堆密度。因此，完成了本发明。

本发明提供：

[1]一种生产蛋氨酸的方法，所述方法包括以下步骤：

在无搅拌连续第一反应釜中在碱性钾化合物的存在下水解5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮，以及

在第二反应釜中热处理水解后的反应溶液；

[2]根据[1]的方法，其中实施在第一反应釜中的水解，使得5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮的转化率为50％-100％；

[3]根据[1]的方法，其中第二反应釜中的热处理在150-200℃下进行；

[4]根据[1]的方法，其中第二反应釜中的热处理在0.5-1.5MPa的表压下进行；

[5]根据[1]的方法，其中在第一反应釜和第二反应釜中的总停留时间为10-120分钟；以及

[6]根据[1]的方法，所述方法还包括热处理后将二氧化碳引入到反应溶液中以诱导结晶的步骤。

在5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮的水解中，蛋氨酸二肽作为副产物由产物蛋氨酸与起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮的反应生成。当在搅拌连续反应釜中实施水解时，连续地加入到反应釜中的起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮和产物蛋氨酸在所述反应釜中累积，因此恒定量的这些化合物总是存在于反应釜中。由此，副产物蛋氨酸二肽总是以恒定的量生成。

当在无搅拌连续反应釜(第一反应釜)而不是搅拌连续反应釜中实施水解时，在水解进行的同时，连续加入的起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮穿过管式反应釜，使得起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮和产物蛋氨酸的量在反应釜的各部分变化。换句话说，在反应釜的上部，起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮的量较大，而产物蛋氨酸的量较小。相反，在反应釜的下部，起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮的量较小，而产物蛋氨酸的量较大。因此，在使用无搅拌连续反应釜的情况下，副产物蛋氨酸二肽的量降低，这是因为起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮和产物蛋氨酸之一的量总是比另一个的量少，与使用搅拌连续反应釜时两种化合物总是以恒定的量存在的情况不同。

水解完成后，对如上所述含有减少量的蛋氨酸二肽的反应溶液进行热处理，由此，通过水解将蛋氨酸二肽转化为蛋氨酸，因此作为副产物生成的蛋氨酸二肽的最终量进一步减少。

具体实施方式

在本发明中，在碱性钾化合物的存在下水解作为起始物料的5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮，得到含有钾盐形式的蛋氨酸的反应溶液[反应步骤(1)]。起始物料5-[2-(甲硫基)乙基]咪唑烷-2，4-二酮可通过例如以下方式制得：使2-羟基-4-甲硫基丁腈与氨和二氧化碳或与碳酸铵反应[见以下反应方案(2)或(3)]。

反应方案(2)

反应方案(3)