[发明专利]蛋氨酸及其羟基类似物的甲酯的去甲基化

说明书

本发明涉及使蛋氨酸或其羟基类似物的甲酯去甲基化并产生副产物甲烷硫醇的方法。蛋氨酸及其羟基类似物适合用作动物饲料添加剂和食品添加剂。甲烷硫醇可以在氢硫醇化步骤中消耗，例如在从甲基乙烯基乙醇酸酯制备蛋氨酸或其羟基类似物的甲酯的步骤中消耗。

技术领域

本发明涉及以下方法：通过使蛋氨酸的甲酯(Me-MET)或蛋氨酸羟基类似物的甲酯(Me-MHA)与硫化氢阴离子(HS^-)反应而将其转化为各自相应的羧酸(蛋氨酸，MET；蛋氨酸羟基类似物，MHA)的阴离子，同时产生甲烷硫醇(MeSH)。本发明还涉及以下方法：通过使甲基乙烯基乙醇酸酯(MVG)或MVG的氨基类似物(MVG-AA)与MeSH反应而使其分别转化为Me-MHA或Me-MET，然后通过在生成甲烷硫醇(MeSH)的条件下使Me-MET或Me-MHA与硫化氢阴离子(HS^-)反应而将其转化为相应的羧酸(MET/MHA)阴离子；且回收生成的MeSH并在方法的第一步中将其用作试剂。

发明背景

在动物营养中，对饲料添加剂的需求很大。特别地，对由诸如碳水化合物的可持续原材料制成的饲料添加剂有需求。氨基酸蛋氨酸(MET)及其α-羟基类似物(MHA)被广泛用作动物饲料中的添加剂。为了可用作饲料添加剂，需要低成本的工艺来生产氨基酸或其α-羟基类似物。已知的工艺包括发酵和各种化学合成工艺。

在WO2016/174231中，公开了用于制备MHA及其酯类的化学催化工艺。其包括在含硫化合物和溶剂存在下，使一种或多种糖与金属硅酸盐材料接触。用于该工艺的优选的硫化合物是甲烷硫醇，优选的溶剂是甲醇。当使用甲烷硫醇和甲醇时，获得的产物是蛋氨酸羟基类似物的甲酯(Me-MHA)。

在WO9832735中，公开了通过MVG的氢硫醇化形成Me-MHA的工艺。其包括在合适的自由基引发剂存在下，使2-羟基丁-3-烯酸甲酯(MVG)与甲烷硫醇接触。MVG底物可以由在例如US 2010121096中描述的可持续原材料制成，该文献中公开了用于制备MVG的化学催化方法。其包括在溶剂存在下使一种或多种糖与金属硅酸盐材料接触。当使用甲醇作为溶剂时，获得的产物是2-羟基丁-3-烯酸甲酯(MVG)。

甲烷硫醇(也称为甲硫醇)是一种有用的化学物质。但是，它被分类为极易燃、剧毒且对环境有害。因此，处理甲烷硫醇需要高度的预防措施。

蛋氨酸羟基类似物的甲酯目前不直接用作动物的饲料添加剂。为了使最终产物适合于动物营养领域中的工业应用，理想的是除去甲酯基团。还希望减少处理有毒和有害化学物质的需要。因此，需要用于除去酯基团的低成本、环境友好和工业上适用的方法。

发明简述

将甲酯转化为相应的羧酸的一种显而易见的方法是在酸性或碱性水溶液条件下直接水解，通常是通过加热。用于这种转化的常用试剂分别包括用于碱性水解的氢氧化钠或用于酸性水解的硫酸，但是可以使用各种各样的酸和碱。在甲酯底物对酸/碱、水和/或热不敏感的情况下，该试剂便宜并且反应可靠。还已知其他脱酯方法，例如使用烷基或苄基硫醇盐、使用碘代三甲基硅烷和使用无水三氟乙酸等。

发明人惊奇地发现，甲酯Me-MET和Me-MHA与硫化氢阴离子的去甲基化导致高产率的相应的羧酸盐以及等摩尔的甲烷硫醇，使该工艺成为一个优良候选者，用于生产适合作为动物饲料添加剂的蛋氨酸产物，同时生产化学物质甲烷硫醇作为一种有用的共同产物。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于制备式(II)的去甲基产物的工艺：

^-OCO-CHR-CH₂-CH₂-S-CH₃ (II)

其中R是-OH或-NH₂，

包括去甲基化步骤，其中使式(I)的甲酯：