Синтез природных аминокислот

[Neue_Gott]

Перед нами стоит задача не просто сварить в колбочке глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, серин, треонин, тирозин, цистеин, цистин, метионин, глутамновую и аспаргиновую кислоты и их амиды, пролин, триптофан, гистидин, аргенин, лизин и другие природные аминокислоты, а организовать промышленный синтез. У нас есть несколько вариантов синтезов, но они не дали нам желанных результатов в эксперименте, так как у нас кривые руки. Нас пятнадцать человек: один доктор наук, три кандидата, восемь аспирантов и три студента. Мы хотим создать мини-бизнес, типа продукты питкания или БАДы.

Первый способ получения альфа-амнокислот это реакция Штрекера - Зелинского. К альдегиду приливается раствор хлористого аммония, а затем цианида калия. Далее полученный амнонитрил гидролизуется в кислой среде. Полученная аминокислота очищается от примесей перекристализацией из метанола:

Проблема в том, что способ подходит не для всех аминокислот, и цианид калия очень ядовит. Нам врят ли дадут право на его использование. Впрочем нам плевать на легитивность, мы свободные химики! Но всё-таки страшно погореть на этом.

Вторй способ это любиный наш способ. Сводится он к алкилированию щавелево-уксусного эфираи получения из замещённого продукта гомологов пировиноградной кислоты. Далее замещённые пировиноградные кислоты превращаются в оксимы, которые могут быть восстановлены в аминокислоты:

Третий способ через нитроэфиры:

Четвёртый - из аминомалоного эфира, мы на нём замучались защищать аминогруппу фталевым ангидридом, всё это только добавляет стадии в синтез.

Помогите свыбором! Мы будем очень благодарны...

[gvozd]

Проблема-отмасштабировать синтез до промышленных размахов. Синтез Штреккера, по-моему, дает самый низий выход. Самый дешевый, ИМХО, аминомалоновый синтез. А в чем проблема с защитой? Бромирование малонового эфира бромом, затем фталимид калия и далее... (синтез Серенсена).

Из щавелевоуксусного эфира получить, например, триптофан (тирозин, фенилаланин) не получится (лишнее метиленовое звено).

В общем, я склоняюсь либо к аминомалоновому, либо к нитроуксусному синтезу (вот только нитроэфир дорогой будет наверняка).

Только в конце еще обязательно надо учитывать, что получается рацемат и его надо делить в лучшем случае кристаллизацией с оптически активным соединением, или увеличивать дозировку БАДа вдвое.

[s324]

Господа свободные химики! в том числе студенты, аспиранты, кандидаты и доктор!

вам надо определится:

а) мы хотим варить природные аминокислоты

б) мы хотим продавать БАДы

между пунктами а) и б) связи нету!

помочь вам в выборе пути синтеза сложно ибо мало вводных данных о вас и о ваших возможностях, да и синтез каждой аминокислоты нужно расматривать отдельно, а кроме того нужно разделять D- и L- (или нет? )

если вы просто хотите продавать Бады, то действуйте проще: купил - продал ! темболее, что рацематы аминокислот дешёвые.

а потом когда вы станете бизнесменами и поймёте, что в БАДы можно ничего не добавлять, кроме воды, бензоата натрия и карамельки - пришлёте мне бутылочку пивка!

[Neue_Gott]

Проблема-отмасштабировать синтез до промышленных размахов. Синтез Штреккера, по-моему, дает самый низий выход. Самый дешевый, ИМХО, аминомалоновый синтез. А в чем проблема с защитой? Бромирование малонового эфира бромом, затем фталимид калия и далее... (синтез Серенсена).

Фталимида калия у нас как раз нет, мы через нитрозомалоновый эфир получаем аминомалоновый, а потом его ацилируем фталевым ангидридом. Нам металлический натрий жалко!

Проблема была в этом:

К тому же фталоил сздаёт пространственные затруднения, а если его заменить на ацетил, то будет идти алкилирование по азоту.

Из щавелевоуксусного эфира получить, например, триптофан (тирозин, фенилаланин) не получится (лишнее метиленовое звено).

Фенилаланин получается при арилировании хлористым фенилдиазонием в присутствии хлорида меди (I), с тирозином это тоже пройдет если взять диазотированный анпизидин. С триптофаном отдельная история, тут кротоновая конденсация 3-оксииндола (как кетона) с щавелевоуксусным эфиром.

В общем, я склоняюсь либо к аминомалоновому, либо к нитроуксусному синтезу (вот только нитроэфир дорогой будет наверняка).

Нитроэфир можнно получить конденсацией этилацетата с этилнитратомм, действием нитрита натрия на хлоруксусный эфир, например...

Только в конце еще обязательно надо учитывать, что получается рацемат и его надо делить в лучшем случае кристаллизацией с оптически активным соединением, или увеличивать дозировку БАДа вдвое.

Мы разделяли рацемат по Пастеру, клали затравку в кристализатор, накрывали фильтровальной бумагой и месяц ждали. Потом на правые аминокислоты (НЕ ВСЕ) действовали хлористым нитрозилом и кипятили с аммиаком

[faust]

Фталимида калия у нас как раз нет, мы через нитрозомалоновый эфир получаем аминомалоновый, а потом его ацилируем фталевым ангидридом. Нам металлический натрий жалко!

Проблема была в этом:

К тому же фталоил сздаёт пространственные затруднения, а если его заменить на ацетил, то будет идти алкилирование по азоту.

 

Фенилаланин получается при арилировании хлористым фенилдиазонием в присутствии хлорида меди (I), с тирозином это тоже пройдет если взять диазотированный анпизидин. С триптофаном отдельная история, тут кротоновая конденсация 3-оксииндола (как кетона) с щавелевоуксусным эфиром.

 

Нитроэфир можнно получить конденсацией этилацетата с этилнитратомм, действием нитрита натрия на хлоруксусный эфир, например...

 

Мы разделяли рацемат по Пастеру, клали затравку в кристализатор, накрывали фильтровальной бумагой и месяц ждали. Потом на правые аминокислоты (НЕ ВСЕ) действовали хлористым нитрозилом и кипятили с аммиаком

Хм...если ребята собрались делать аля БИЗНЕС,то сомневаюсь,что они будут разделять рацемат по Пастеру,и ждать месяц...

Интересует:а что в виде затравки применяют?!

[gvozd]

В виде затравки-наверняка продажный кристалл аминокислоты. Другое дело, что это хорошо работает для лабораторного синтеза. Если заниматься производством-масштабы ну где-то порядка 100-500 кг хотя бы. Разделять их механически нерентабельно.

Тут я это... посмотрел в сети производство аминокислот... Грустно, товарищи органики, всем нам выроют могилу микробы... :(

Для справки цена на лизин микробиологического синтеза 2007 г-1.5 евро за кг!!!! (технического качества, но чистый L-изомер). Любой путь химического синтеза уже убыточен. Тут я соглашусь с S324 - получать аминокислоты и продавать две большие разницы...

http://www.fodder.ru/content/view/791/60/

Было еще несколько ссылок, но я в растройстве их позакрывал, теперь восстанавливать лень. Похоже, химическим методом получают только метионин, глицин и аланин из-за доступности исходного сырья (По Штреккеру последние и из акриловой кислоты первый). Лидер производства аминокислот-компания Аджиномото объявила вообще о переходе на микробиологический синтез как единственный вариант получения аминокислот.

[Neue_Gott]

Ещё лизин хранить невозможно, потому что он расплывается на воздухе, так как очень гигроскопичен. К тому же он очень быстро гниёт. Где его хранить? Только в запаянном капиляре. Да и наш профессор это хорошо понимает. Только это задумка его дочки, а она оказывает большое влияние на такие безумные планы.

 

LG }{@kep

[7myst]

Мне кажется самым простеньким способом - через нитросоединения. Ну нитроуксусный эфир с бензальдегидом, затем восстановление и гидролиз, например. Но вот расематы разделять - вот это страшно))) А хотя цены на БАДы вы можете сделать любыми (ведь торговое название будет какоенить типа Бугедит, а не глицин)), например) - доход хороший))

[Dph]

Дорогие коллеги, всё, что вы предлагаете, а именно: синтетические пути получения данных аминокислот, не совсем выгодно с экономической точки зрения. Получить в "пробирке" большинство перечисленных аминокислот у вас не получится. Исходите из подручных средств: природных белков и полипептидов, которые у вас имеются под рукой. Природные аминокислоты можно получить гидролизом белков в среде соляной или серной кислот при нагревании. Источником белков служит мясо, кожа, желатин, шерсть, волосы, перо, казеин из творога. Как вы знаете, все аминокислоты в своей структуре содержат асимметрический атом углерода, поэтому в большинстве случаев вы получите рацетамы. Отделить можно при помощи оптически активных кислот из рацемической смеси.

Используйте, если конечно есть в наличии, для качественного и количественного определения полученных вещесвт после перекристаллизации прибор "Капель-105" для капиллярного электрофореза полученных веществ.

[Pentaho]

Перед нами стоит задача не просто сварить в колбочке http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1106.html" target="_blank" class="fal">глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, серин, треонин, тирозин, цистеин, цистин, метионин, глутамновую и аспаргиновую кислоты и их амиды, пролин, триптофан, http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1078.html" target="_blank" class="fal">гистидин, аргенин, лизин и другие природные аминокислоты, а организовать промышленный синтез. У нас есть несколько вариантов синтезов, но они не дали нам желанных результатов в эксперименте, так как у нас кривые руки. Нас пятнадцать человек: один доктор наук, три кандидата, восемь аспирантов и три студента. Мы хотим создать мини-бизнес, типа продукты питкания или БАДы.

Первый способ получения альфа-амнокислот это реакция Штрекера - Зелинского. К альдегиду приливается раствор хлористого аммония, а затем цианида калия. Далее полученный амнонитрил гидролизуется в кислой среде. Полученная аминокислота очищается от примесей перекристализацией из метанола:

Проблема в том, что способ подходит не для всех аминокислот, и цианид калия очень ядовит. Нам врят ли дадут право на его использование. Впрочем нам плевать на легитивность, мы свободные химики! Но всё-таки страшно погореть на этом.

Вторй способ это любиный наш способ. Сводится он к алкилированию щавелево-уксусного эфираи получения из замещённого продукта гомологов пировиноградной кислоты. Далее замещённые пировиноградные кислоты превращаются в оксимы, которые могут быть восстановлены в аминокислоты:

Третий способ через нитроэфиры:

Четвёртый - из аминомалоного эфира, мы на нём замучались защищать аминогруппу фталевым ангидридом, всё это только добавляет стадии в синтез.

Помогите свыбором! Мы будем очень благодарны...

 

 

Могу поделиться методикой боисинтеза триптофана из антраниловой кислоты.Выход почти количественный,делать можно дома в стиральной машине за несколько суток.Но стоит триптофан очень дорого и является прекурсором по моему,поэтому просто так я не готов делиться