[发明专利]存储稳定的2-羟基-4-(甲硫基)丁酸腈

说明书

技术领域

本发明涉及具有非常良好的存储稳定性的由3-(甲硫基)丙醛(=甲基巯基丙醛，MMP)和氰化氢(HCN)生产的2-羟基-4-(甲硫基)丁腈(MMP-CN)，本发明还涉及其生产方法。具体地，本发明描述了合成存储稳定的MMP-CN的方法，相对于未反应的MMP的含有超化学计量量的氢氰酸的产物。

2-羟基-4-(甲硫基)丁腈(MMP-羟腈)是合成D,L-甲硫氨酸和甲硫氨酸羟基类似物2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)的中间体。甲硫氨酸是重要的氨基酸，其用作饲料的添加剂等。MHA是具有低生物药效率的液体甲硫氨酸的替代品。

现有技术

使用合适的催化剂，由MMP通过与氰化氢(氢氰酸)反应可以生产MMP-羟腈(2-羟基-4-(甲硫基)丁腈)。合适的催化剂例如是吡啶或三乙胺。通过MMP-羟腈与例如无机酸的水解获得了MHA。甲硫氨酸是通过MMP-羟腈与碳酸氢铵反应来形成的，并且形成了乙内酰脲，其可以用碱例如碳酸钾或者氢氧化钠皂化。甲硫氨酸是用二氧化碳或者硫酸来释放的。

从例如专利US A4960932中已知的是通过四阶段方法来生产甲硫氨酸。在第一步骤皂化，在三乙胺存在下将HCN加入到MMP产生了MMP-羟腈。相对于MMP的用量，HCN的用量对应于1.05mol。然后在第二步中将MMP-羟腈与氨反应，由此形成2-氨基-4-甲硫基丁腈，其然后在第三步中在酮和碱金属氢氧化物存在下水解，形成甲硫基丁酰胺，其最后皂化来形成碱金属甲二磺酸盐。

在生产2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)的情况中，2-羟基-4-甲硫基丁腈是通过在包含吡啶或胺的介质中使MMP和HCN反应来获得的(参见专利US A2745745，第2栏第52-55行)。过量的HCN仅仅在例如真空中蒸馏掉。所形成的2-羟基-4-甲硫基丁腈然后用硫酸水解，由此直接形成了2-羟基-4-甲硫基丁酸的酰胺，和最后形成了2-羟基-4-甲硫基丁酸。一种类似的方法也描述在EP A330527A1或US4912257中。

另外，在WO96/40631A1中，描述了在合适的加成反应催化剂存在下，通过MMP与氰化氢反应来生产MMP-羟腈。已经发现三异丙醇胺、烟酰胺、咪唑、苯并咪唑、2-氟吡啶、聚-4-乙烯基吡啶、4-二甲基氨基吡啶、甲基吡啶和吡嗪可以充当生产MMP-羟腈的加成反应催化剂。此外，三烷基胺(键合到氮原子上的每个烷基取代基中具有3-18个碳原子)和叔胺(其中根据上面的说明，键合到氮原子上的非氢取代基中的至少一个包含芳基)也可以用于催化MMP和氰化氢之间的反应来形成MMP-羟腈。

优选在这种情况中，氰化氢是以基于MMP过量大约2%的摩尔来使用的。

WO2006/015684A2最后公开了一种方法，具体地用于连续生产MMP或MMP-羟腈，其中在每个情况中使用非均相胺催化剂用于加成反应。

另外，从专利US5756803中已知的是将醛与氰化氢在缓冲剂存在下反应，依靠缓冲剂可以将溶液的pH设定高于4，不包括胺。更通常，作为缓冲剂，可以使用酸的碱金属盐和酸的混合物，或者酸和碱金属氢氧化物的混合物。使用缓冲剂首先是为了避免起始材料和期望产物的分解，其次是为了中和用于稳定氰化氢的酸。同样，这里将HCN以摩尔过量加入到MMP中，该摩尔过量优选是在2-5%的范围内。在MMP与HCN在常规使用的碱的存在下的反应中，虽然它们在规定条件下提高了反应速率，但是它们快速导致了所形成的羟腈的分解和开始时使用的醛的分解，形成了高度变色的溶液。所以，使用缓冲剂体系同样具有对产物稳定性有益的作用。

为了回收包含在反应性吸收剂的废气中的残留量的未反应的HCN和MMP，和为了避免副产物形成的问题，在US5756803中，在下游连接了水洗涤器，将大量的洗涤水送入产物中，为了生产甲硫氨酸，该产物首先需要至少部分地被除去，并且其次其再次促进了MMP-羟腈的分解，这在每种情况中是并非微不足道的缺点。产物的水含量是大约48重量%。

所以，US专利5756803所述的产物也不是存储稳定的，和对于存储和特别是运输而言，必须以复杂的方式，依靠蒸馏除水来加工，这是该方法的很大的经济上的缺点。