JP2005162649A - Method for producing glycine - Google Patents
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Abstract
【課題】 加工食品の食品添加剤や、医薬、農薬などの原料として広く使用されているグリシンのα型結晶又はγ型結晶を晶析により製造する方法を提供すること。
【解決手段】 グリシンを含有する水溶液からグリシンの結晶を晶析させるグリシンの製造方法において、α型グリシンを晶析させる場合には、晶析用溶媒として、少なくとも1種の多価カチオンを少なくとも15μmol/L含んでいる水を用い、γ型グリシンを晶析させる場合には、晶析用溶媒として、多価カチオンを含有しない水を用いる。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an α-type crystal or γ-type crystal of glycine widely used as a raw material for processed foods, food additives, pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like by crystallization.
In the glycine production method for crystallizing glycine crystals from an aqueous solution containing glycine, in the case of crystallization of α-type glycine, at least one polyvalent cation is used as a crystallization solvent. When γ-type glycine is crystallized using / L-containing water, water containing no polyvalent cation is used as the crystallization solvent.
[Selection figure] None
Description
本発明は、加工食品の食品添加剤や、医薬、農薬などの原料として広く使用されているグリシンの製造方法、さらに詳しくはグリシンを望まれる結晶形に任意に製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing glycine, which is widely used as a food additive for processed foods, as a raw material for pharmaceuticals, agricultural chemicals, and the like, and more particularly to a method for arbitrarily producing glycine in a desired crystal form.
従来、グリシンの製造方法としては、モノクロル酢酸のアミノ化法、ストレッカー法、ヒダントイン法などが知られている。そして、このような方法で得られるグリシンの結晶形にはα、β、γの3型のある事が非特許文献1、2等に記載されている。 Conventionally, as a method for producing glycine, an amination method of monochloroacetic acid, a Strecker method, a hydantoin method and the like are known. Non-patent documents 1, 2 and the like describe that the crystal form of glycine obtained by such a method has three types of α, β, and γ.
また、グリシンの工業的な単離方法としては、一般的な濃縮晶析、冷却晶析、溶媒晶析等が行われ、α型グリシンとして商品化されている。α型グリシンは、輝度が高く、また、平均粒子径がγ型グリシンに比べて小さいことなどから、食品添加物用途等からの製品化要求がある。
しかしながら、このα型グリシンは、しばしば、保存中に岩石状に強固に固結し、製造上、流通保存上、使用上等に大きな問題となることが明らかとなった。即ち、α型グリシンが水分の存在下にγ型グリシンに転移する事に起因するものである。
Moreover, as an industrial isolation method of glycine, general concentration crystallization, cooling crystallization, solvent crystallization, etc. are performed, and it is commercialized as alpha glycine. α-type glycine has high luminance and has an average particle size smaller than that of γ-type glycine.
However, it has become clear that this α-type glycine often solidifies in a rocky state during storage, which poses a major problem in production, distribution storage, use, and the like. That is, α-type glycine is transferred to γ-type glycine in the presence of moisture.
かかる状況下、固結問題を回避する為に、γ型グリシンとして得る方法が提案されてきた。
例えば、特許文献1には、グリシンの飽和溶液に、γ晶を接種し攪拌下に徐冷することでγ晶グリシンを製造する方法が開示されている。
この方法は、グリシン飽和溶液にγ型グリシンを接種する事でγ型を製造できるとの提案であるが、その実施例によると基本的に回分式であり、冷却速度が5℃/Hrでは安定的にγ型が得られているが、50℃/Hrではα型となる事が開示されている。即ち、徐熱速度によっては、α型とγ型の混合型が得られる事が推察される。安定的にγ型が得られるのは、冷却速度が5℃/Hrと緩慢な条件であり、工業的に実施する場合には、大型、或いは多くの晶析槽を必要として不利である。又、α型、γ型の望ましい結晶形のみを選択的に製造するには、緻密な徐熱速度の制御が必要となる。又、当該特許明細書には、晶析操作に用いられた水の品質に関する記載は無い。
Under such circumstances, a method for obtaining γ-type glycine has been proposed in order to avoid the caking problem.
For example, Patent Document 1 discloses a method for producing γ-crystal glycine by inoculating γ-crystal with a saturated solution of glycine and gradually cooling it with stirring.
This method is a proposal that γ-type glycine can be produced by inoculating γ-type glycine into a saturated glycine solution, but according to the example, it is basically a batch type and stable at a cooling rate of 5 ° C./Hr. However, it is disclosed that the α type is obtained at 50 ° C./Hr. That is, it is inferred that a mixed type of α type and γ type can be obtained depending on the heating rate. The γ-type can be stably obtained under the slow cooling rate of 5 ° C./Hr, which is disadvantageous in that it requires a large or many crystallization tanks when implemented industrially. In addition, in order to selectively produce only the desired crystal forms of α-type and γ-type, it is necessary to precisely control the slow heating rate. In addition, the patent specification does not describe the quality of water used for the crystallization operation.
特許文献2には、晶析槽中の操作過飽和度を0.1〜2.0gグリシン/100g水の範囲に保ち、急冷下にγ型グリシンを製造する方法が報告されている。
しかしながら、この方法も操作過飽和度の厳密な制御が必要となり、制御範疇を逸脱すると、γ型とα型の混合型として得られる事が明細書にも記載されており、望まれる結晶形のグリシンを工業的に製造する方法としては満足できるものではない。又、当該特許明細書には、晶析に用いる水の品質に関する記載は無い。
Patent Document 2 reports a method of producing γ-type glycine while keeping the operation supersaturation in the crystallization tank in the range of 0.1 to 2.0 g glycine / 100 g water and quenching.
However, this method also requires strict control of the degree of operation supersaturation, and it is also described in the specification that if it deviates from the control category, it can be obtained as a mixed type of γ type and α type. Is not satisfactory as a method for industrially producing Further, the patent specification does not describe the quality of water used for crystallization.
また、晶析されたα型グリシンをγ型グリシンに転移させる方法が提案されている。
例えば、特許文献3には、グリシンα型をグリシンγ型共存下、かつ、水分の共存下に保ち、結晶状態でグリシンγ型に転移させるという提案であるが、明細書にも記載されている様に、グリシンα型がγ型へ転移する際に凝集、固結し易いという欠点があり、工業的に実施する場合、γ型グリシンとして製品化するには、粉砕等の操作が必要となり煩雑である。又、当該明細書には、晶析に用いる水の品質に関する記載は無い。
In addition, a method for transferring crystallized α-type glycine to γ-type glycine has been proposed.
For example, Patent Document 3 proposes that glycine α-type be maintained in the presence of glycine γ-type and in the presence of moisture, and transferred to glycine γ-type in a crystalline state, which is also described in the specification. As described above, when the glycine α-type is transferred to the γ-type, there is a drawback that it easily aggregates and solidifies. When industrially implemented, operations such as pulverization are necessary to produce the product as a γ-type glycine. It is. Moreover, the said specification has no description regarding the quality of the water used for crystallization.
特許文献4は、α型グリシンをpH7〜14としたグリシン水溶液中に保ち、結晶状態でγ型グリシンに転移させるという提案であるが、先に述べた様に、グリシンα型がγ型へ転移する際に凝集、固結し易いという欠点があり、工業的に実施する場合、γ型グリシンとして製品化するには、粉砕等の操作が必要となり煩雑である。又、当該明細書には、グリシン水溶液中にアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩或いは酸化物を添加する事が提案されているが、それらの添加は、グリシン水溶液のpHを7〜14に調整する為であり、その目的はα型グリシンをγ型へ転移させる事にある。実施例では水酸化ナトリウムの例のみである。 Patent Document 4 proposes that α-glycine is kept in a glycine aqueous solution having a pH of 7 to 14 and is transferred to γ-type glycine in a crystalline state. As described above, glycine α-type is transferred to γ-type. In the case of carrying out industrially, it is complicated to operate as a γ-type glycine because it requires operations such as pulverization. In addition, in this specification, it is proposed to add an alkali metal, alkaline earth metal hydroxide, carbonate or oxide to an aqueous glycine solution. The purpose is to transfer the α-type glycine to the γ-type. The examples are only examples of sodium hydroxide.
本発明は、上記したような技術の問題点に鑑み、グリシンの結晶を晶析により工業的に製造する際に、α型とγ型の混合型となることなく、α型またはγ型の望まれる結晶形で製造する簡便なグリシンの製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned technical problems, the present invention is not desired to be a mixed type of α type and γ type when glycine crystals are industrially produced by crystallization, and it is desired to use α type or γ type. It is an object of the present invention to provide a simple method for producing glycine produced in a crystalline form.
本発明者らは、上記の課題を解決する為に、鋭意検討を重ねた結果、グリシンの結晶を晶析により製造する方法において、少なくとも1種の多価カチオンを少なくとも15μmol/L含んでいる水を用いる場合にα型グリシンを、多価カチオンを含有しない水を用いる場合にはγ型グリシンを製造する事が出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors have made extensive studies and as a result, in a method for producing a glycine crystal by crystallization, water containing at least one polyvalent cation at least 15 μmol / L. It has been found that α-type glycine can be produced when water is used, and γ-type glycine can be produced when water containing no polyvalent cation is used.
即ち、本発明は以下に示す構成を有するものである。
(1)グリシンを含有する水溶液からグリシンの結晶を晶析させるグリシンの製造方法において、晶析用溶媒として、多価カチオンを含有しない水を用いてγ型グリシンを晶析させることを特徴とするγ型グリシンの製造方法。
(2)前記晶析用溶媒として、イオン交換処理水を用いることを特徴とする上記(1)のγ型グリシンの製造方法。
(3)グリシンを含有する水溶液からグリシンの結晶を晶析させるグリシンの製造方法において、晶析用溶媒として、少なくとも1種の多価カチオンを少なくとも15μmol/L含んでいる水を用いてα型グリシンを晶析させることを特徴とするα型グリシンの製造方法
(4)前記多価カチオンが、Ca及び又はMgであることを特徴とする上記(3)のα型グリシンの製造方法。
That is, the present invention has the following configuration.
(1) A glycine production method for crystallizing glycine crystals from an aqueous solution containing glycine, wherein γ-type glycine is crystallized using water that does not contain a polyvalent cation as a crystallization solvent. A method for producing γ-type glycine.
(2) The method for producing γ-type glycine according to (1), wherein ion-exchanged water is used as the crystallization solvent.
(3) In a method for producing glycine in which glycine crystals are crystallized from an aqueous solution containing glycine, α-glycine is used as a crystallization solvent using water containing at least one polyvalent cation at least 15 μmol / L. (4) The method for producing α-glycine according to the above (3), wherein the polyvalent cation is Ca and / or Mg.
本発明によれば、工業的に簡便なる方法でグリシンを望まれる任意の結晶形(γ型、α型)で製造することが出来る。 According to the present invention, glycine can be produced in any desired crystal form (γ type, α type) by an industrially simple method.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に用いられるグリシンは、一般的に知られるモノクロル酢酸のアミノ化法、シュトレッカー反応、ヒダントイン法等で得られたものが用いられる。求める製品がγ型グリシンである場合には、グリシン中に多価カチオンを含まないことが必要である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As the glycine used in the present invention, those obtained by a generally known method of amination of monochloroacetic acid, Strecker reaction, hydantoin method or the like are used. When the desired product is γ-type glycine, it is necessary that the glycine does not contain a polyvalent cation.
本発明の方法では、グリシンの飽和水溶液からグリシンを晶析する方法としては、連続式晶析法、回分式晶析法のいずれの方法でも実施可能である。
本発明の方法では、晶析工程において晶析用溶媒として用いられる水の品質によって、α型グリシンとγ型グリシンを任意に製造することが出来る。β型グリシンは、通常の水晶析では得ることが出来ないことは公知である。
In the method of the present invention, as a method for crystallizing glycine from a saturated aqueous solution of glycine, either a continuous crystallization method or a batch crystallization method can be carried out.
In the method of the present invention, α-type glycine and γ-type glycine can be arbitrarily produced depending on the quality of water used as a crystallization solvent in the crystallization step. It is known that β-glycine cannot be obtained by ordinary crystallisation.
本発明の方法によって、γ型グリシンを得ようとする場合、晶析用溶媒としての水は、実質的に多価カチオンを含まない水を用いる。実質的に多価カチオンを含まないとは、好ましくは、水中の多価カチオン濃度が0.2μmol/L以下であることである。この様な水は、当分野で一般的に実施されているイオン交換処理、蒸留処理で容易に得ることが出来る。 When obtaining γ-type glycine by the method of the present invention, water that does not substantially contain a polyvalent cation is used as water for crystallization. “Substantially free of polyvalent cations” preferably means that the concentration of polyvalent cations in water is 0.2 μmol / L or less. Such water can be easily obtained by an ion exchange treatment or a distillation treatment generally carried out in this field.
本発明の方法によって、α型グリシンを得ようとする場合、晶析用溶媒としての水に、少なくとも1種の多価カチオンを少なくとも15μmol/L溶解させておく必要があり、この場合、数種の多価カチオンを混合使用しても構わない。その添加量(効果発現の最小必要量)は、晶析条件との兼ね合いによって定まるが、あまりに過剰な多価カチオンの添加は、製品への混入も考えられので、好ましくは、15〜2000μmol/Lの範囲であり、より好ましくは、50〜1000μmol/Lの範囲である。 When α-glycine is to be obtained by the method of the present invention, it is necessary to dissolve at least 15 μmol / L of at least one polyvalent cation in water as a crystallization solvent. These polyvalent cations may be used in combination. The addition amount (minimum necessary amount for effect expression) is determined depending on the balance with the crystallization conditions, but addition of too much polyvalent cation is also considered to be mixed into the product, and is preferably 15 to 2000 μmol / L. More preferably, it is the range of 50-1000 micromol / L.
用いる多価カチオンとしては、多価カチオンであれば特に制限は無いが、グリシンの用途を考慮すると、好ましいカチオン種としては、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Zn2+、Al3+等が列挙され、より好ましくは、Ca2+、Mg2+である。これらのカチオンは、水の硬度成分であり、例えば、炭酸水素カルシウムとして一般の水道水に含有されているものである。従って、一般の水道水を用いれば、α型グリシンを製造することが出来る。 The polyvalent cation to be used is not particularly limited as long as it is a polyvalent cation. However, considering the use of glycine, preferred cation species include Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Zn 2+ , Al 3+ and the like. More preferably, they are Ca 2+ and Mg 2+ . These cations are water hardness components, for example, those contained in general tap water as calcium hydrogen carbonate. Therefore, if general tap water is used, α-type glycine can be produced.
本発明の方法によってα型グリシンを得ようとする場合、使用する水に添加される多価カチオンは、通常、多価カチオンの塩として溶解させるが、必要量の溶解度があればその種類は問わない。例えば、塩化物、水酸化物、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩等が挙げられる。 When the α-glycine is to be obtained by the method of the present invention, the polyvalent cation added to the water to be used is usually dissolved as a salt of the polyvalent cation. Absent. For example, chloride, hydroxide, nitrate, carbonate, bicarbonate and the like can be mentioned.
本発明の方法においてイオン交換処理水を用いればγ型グリシンが製造できるのは、晶析槽内では核発生ではα型が得られるが、水の存在下に熱的に安定なγ型グリシンへ極めて速やかに転移する為と推察できる。しかしながら、極微量の多価カチオンを含有する水を用いると、驚くべきことに得られる結晶は全てがα型グリシンとなるのである。その効果要因は定かではないが、結晶成長、結晶転移のメカニズムに微量の多価カチオンが何らかの影響を与え、核発生が支配的になる為ではないかと推察される。 In the method of the present invention, γ-type glycine can be produced by using ion-exchanged water. In the crystallization tank, α-type is obtained by nucleation, but in the presence of water, γ-type glycine can be produced. It can be inferred that the metastasis occurs very quickly. However, when water containing a trace amount of polyvalent cations is used, all the crystals obtained surprisingly become α-type glycine. The effect factor is not clear, but it is presumed that a small amount of multivalent cation has some influence on the mechanism of crystal growth and crystal transition, and nucleation becomes dominant.
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは無く、その要旨を越えない限り、様々な変更、修飾などが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to these Examples, A various change, modification, etc. are possible unless it exceeds the summary.
<連続晶析実験(1)>
本実験において用いる水としては全てイオン交換処理水を用いた。このイオン交換処理水の成分分析結果を、後記の実施例5で用いた水道水の分析結果と共に表1に示す。Fe、Ca、Mgの分析値からこれらのカチオンの総量は、0.11μmol/Lであった。
<Continuous crystallization experiment (1)>
As the water used in this experiment, ion exchange treated water was used. The component analysis results of this ion exchange treated water are shown in Table 1 together with the analysis results of tap water used in Example 5 described later. From the analytical values of Fe, Ca, and Mg, the total amount of these cations was 0.11 μmol / L.
市販のグリシンα晶3.6kgに水6.4kgを加え、ステンレス製タンクに投入し、90℃に加熱しながら溶解させ36%水溶液とした。
内容積2リットルでバッフル、ジャケット、翼径70mmプロペラ翼2段付きのガラス製セパラブルフラスコを晶析槽に用いた。ジャケットには30℃の温水を循環させた。470rpmで攪拌しながら、晶析槽内に水1リットルを投入した。しかる後、原料グリシン36%水溶液をポンプにて50ml/minの供給速度で晶析槽へ供給を開始した(即ち、原料液滞留時間は20分である。)。晶析槽内温を40℃に保つ様に、ジャケット循環温水温度を制御した。
6.4 kg of water was added to 3.6 kg of commercially available glycine α-crystal, put into a stainless steel tank, and dissolved while heating at 90 ° C. to obtain a 36% aqueous solution.
A glass separable flask having an internal volume of 2 liters and a baffle, a jacket, and a blade diameter of 70 mm and two propeller blades was used for the crystallization tank. Hot water at 30 ° C. was circulated through the jacket. While stirring at 470 rpm, 1 liter of water was charged into the crystallization tank. Thereafter, the raw material glycine 36% aqueous solution was fed into the crystallization tank at a feed rate of 50 ml / min with a pump (that is, the raw material liquid residence time was 20 minutes). The jacket circulating hot water temperature was controlled so that the temperature inside the crystallization tank was kept at 40 ° C.
真空ポンプで減圧にしたタンクに接続されたノズルの先端を晶析槽上部より槽内に投入し、内容積が常に、1リットルになる様に間欠的に抜き出した。この抜き出し操作を1回/2分間、実施しながら晶析操作を続けた。
実験開始から2時間後の抜き出しスラリーをろ過しケークを得た。この時、スラリー濃度は12%であり、晶析槽内のpHは6.2(39℃)であった。得られたケークを40℃で2時間真空乾燥し、グリシン結晶を得た。
The tip of the nozzle connected to the tank whose pressure was reduced by a vacuum pump was introduced into the tank from the upper part of the crystallization tank, and was extracted intermittently so that the internal volume was always 1 liter. The crystallization operation was continued while performing this extraction operation once every 2 minutes.
The extracted slurry after 2 hours from the start of the experiment was filtered to obtain a cake. At this time, the slurry concentration was 12%, and the pH in the crystallization tank was 6.2 (39 ° C.). The obtained cake was vacuum dried at 40 ° C. for 2 hours to obtain glycine crystals.
得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、100%γ型グリシンであった。X線回折測定結果を図1に示す。α型、γ型グリシン夫々のX線回折のパターンは、例えば、WO01/02075号公報にも記載されているが、α型では2θ=29.8°に、γ型では2θ=25.2°のその特徴的なピークがあることが知られている。
本実施例によれば、滞留時間20分といった比較的操作過飽和度が大きいと思われる条件であっても、実質的に多価カチオンを含まない水を用いて晶析した場合には得られる結晶はγ型グリシンであることが判る。
When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was 100% γ-type glycine. The result of X-ray diffraction measurement is shown in FIG. The X-ray diffraction patterns of the α-type and γ-type glycine are also described in, for example, WO01 / 02075. The α-type has 2θ = 29.8 ° and the γ-type has 2θ = 25.2 °. It is known that there are its characteristic peaks.
According to this example, even under conditions where the operation supersaturation level seems to be relatively large, such as a residence time of 20 minutes, crystals obtained when crystallizing using water substantially free of polyvalent cations. Is a γ-type glycine.
<連続晶析実験(2)>
実施例1で用いたイオン交換処理水10kgに炭酸カルシウム25mgを溶解させた。即ち、Ca濃度は25μmol/Lである。この水を実験に用いた他は、実施例1と同様にして晶析実験を行なった。得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、100%α型グリシンであった。X線回折測定結果を図2に示す。
本実施例によれば、多価カチオンとして25μmol/LのCaを含む水を用いて晶析した場合には得られる結晶がα型グリシンとなったことが判る。
<Continuous crystallization experiment (2)>
25 mg of calcium carbonate was dissolved in 10 kg of ion-exchanged water used in Example 1. That is, the Ca concentration is 25 μmol / L. A crystallization experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that this water was used in the experiment. When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was 100% α-type glycine. The X-ray diffraction measurement results are shown in FIG.
According to this example, it can be seen that when crystallization was performed using water containing 25 μmol / L of Ca as the polyvalent cation, the resulting crystal became α-type glycine.
<連続晶析実験(3)>
実施例1で用いたイオン交換処理水10kgに硫酸亜鉛7水和物44mgを溶解させた。即ち、Zn濃度としては15μmol/Lである。この水を実験に用いた他は、実施例1と同様にして晶析実験を行なった。
得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、100%α型グリシンであった。本実施例によれば、多価カチオンとして15μmol/LのZnを含む水を用いて晶析した場合にも得られる結晶はα型グリシンとなったことが判る。
<Continuous crystallization experiment (3)>
In 10 kg of ion-exchanged water used in Example 1, 44 mg of zinc sulfate heptahydrate was dissolved. That is, the Zn concentration is 15 μmol / L. A crystallization experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that this water was used in the experiment.
When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was 100% α-type glycine. According to the present Example, it turns out that the crystal | crystallization obtained also became a type | mold glycine also when it crystallized using the water containing 15 micromol / L Zn as a polyvalent cation.
[比較例1]
<連続晶析実験(4)>
実施例1で用いたイオン交換処理水10kgに塩化ナトリウム0.5gを溶解させた。即ち、Na濃度としては855μmol/Lである。この水を実験に用いた他は、実施例1と同様にして晶析実験を行なった。
得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、100%γ型グリシンであった。本比較例によれば、1価カチオンであるNaを855μmol/L含む水を用いて晶析しても、イオン交換処理水を用いた場合と同様に、得られる結晶はγ型グリシンであり、Na等の一価のカチオンは、結晶多形の支配因子では無いことが判る。
[Comparative Example 1]
<Continuous crystallization experiment (4)>
0.5 g of sodium chloride was dissolved in 10 kg of ion-exchanged water used in Example 1. That is, the Na concentration is 855 μmol / L. A crystallization experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that this water was used in the experiment.
When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was 100% γ-type glycine. According to this comparative example, even when crystallization is performed using water containing 855 μmol / L of Na, which is a monovalent cation, the obtained crystal is γ-type glycine, as in the case of using ion-exchanged water. It can be seen that monovalent cations such as Na are not the dominant factors of the crystal polymorphism.
[比較例2]
<連続晶析実験(5)>
実施例1で用いたイオン交換処理水10kgに炭酸カルシウム10mgを溶解させた。即ち、Ca濃度は10μmol/Lである。この水を実験に用いた他は、実施例1と同様にして晶析実験を行なった。得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、α型グリシンとγ型グリシンの混合結晶であった。X線回折測定結果を図3に示す。
本実施例によれば、多価カチオン(Ca)の量が15μmol/L未満の水を用いて晶析した場合には安定にα型グリシンを得ることが出来ないことが判る。
[Comparative Example 2]
<Continuous crystallization experiment (5)>
10 mg of calcium carbonate was dissolved in 10 kg of ion-exchanged water used in Example 1. That is, the Ca concentration is 10 μmol / L. A crystallization experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that this water was used in the experiment. When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was a mixed crystal of α-type glycine and γ-type glycine. The X-ray diffraction measurement results are shown in FIG.
According to this example, it can be seen that α-glycine cannot be stably obtained when crystallization is performed using water having a polyvalent cation (Ca) amount of less than 15 μmol / L.
本実験に用いる水は全て、イオン交換処理水(成分分析結果を表1に示す。)を用いた。
内容積50Lの晶析槽を用いてグリシン晶析実験を行なった。晶析槽には減圧蒸発による徐熱システム、スラリー循環ライン、スラリー循環ポンプ、ジャケット、翼径240mmの攪拌翼、攪拌機が設置されている。晶析槽内のスラリーを循環させる方式とし、原料であるグリシン飽和水溶液供給口はスラリー循環ラインに設けた。
All of the water used in this experiment was ion exchange treated water (component analysis results are shown in Table 1).
A glycine crystallization experiment was conducted using a crystallization tank having an internal volume of 50 L. The crystallization tank is provided with a slow heating system by evaporation under reduced pressure, a slurry circulation line, a slurry circulation pump, a jacket, a stirring blade having a blade diameter of 240 mm, and a stirrer. The slurry in the crystallization tank was circulated, and a glycine saturated aqueous solution supply port as a raw material was provided in the slurry circulation line.
ステンレス製原料タンクに市販のグリシンα晶72kg、イミノジ酢酸72g、イオン交換処理水128kgを投入し、80℃に加熱しながら溶解させ、36%粗グリシン水溶液とした。一方、温水タンクには、グリシンα晶40kg、イオン交換処理水126kgを投入し、50℃に加熱しながら溶解させ、24%グリシン水溶液とした。 A stainless steel raw material tank was charged with 72 kg of commercially available glycine α crystal, 72 g of iminodiacetic acid, and 128 kg of ion exchange treated water, and dissolved while heating at 80 ° C. to obtain a 36% crude glycine aqueous solution. On the other hand, 40 kg of glycine α crystal and 126 kg of ion exchange treated water were put into the hot water tank and dissolved while heating at 50 ° C. to obtain a 24% glycine aqueous solution.
温水タンクからグリシン液を晶析槽内に投入、晶析槽の攪拌機を250rpmとし、循環ポンプを起動した。スラリー循環流量は1.5m3/Hrとした。
真空ポンプを起動し、徐々に晶析槽内の減圧度を上げ、液温を40℃まで下げた。一旦、装置を停止し、晶析槽内に市販のγ型グリシン3kgを種晶として添加した。種晶投入終了後、再度、攪拌機、真空ポンプ、スラリー循環ポンプを起動した。
The glycine solution was charged into the crystallization tank from the hot water tank, the agitator of the crystallization tank was set to 250 rpm, and the circulation pump was started. The slurry circulation flow rate was 1.5 m 3 / Hr.
The vacuum pump was started, the pressure reduction degree in the crystallization tank was gradually raised, and the liquid temperature was lowered to 40 ° C. The apparatus was once stopped, and 3 kg of commercially available γ-type glycine was added as a seed crystal in the crystallization tank. After the seed crystal was charged, the stirrer, vacuum pump, and slurry circulation pump were started again.
晶析槽内温度が安定したところで、原料タンクから80℃に保温された36%粗グリシン水溶液を30L/Hrの速度で供給した。晶析槽の液レベルが一定(30L)になる様に、15分間隔でスラリーを回収しながら晶析実験を続けた。原料供給速度から、滞留時間は1時間である。
4時間経過時に、回収されたスラリーを遠心分離機で結晶と母液に分離しケークを得た。この時、晶析槽内のpHは5.64であった。得られたケークを40℃で2時間真空乾燥し、グリシン結晶を得た。晶析実験装置図を図4に示す。
When the temperature in the crystallization tank was stabilized, a 36% crude glycine aqueous solution kept at 80 ° C. was supplied from the raw material tank at a rate of 30 L / Hr. The crystallization experiment was continued while collecting the slurry at 15-minute intervals so that the liquid level in the crystallization tank was constant (30 L). From the raw material supply speed, the residence time is 1 hour.
When 4 hours had elapsed, the recovered slurry was separated into crystals and mother liquor with a centrifuge to obtain a cake. At this time, the pH in the crystallization tank was 5.64. The obtained cake was vacuum dried at 40 ° C. for 2 hours to obtain glycine crystals. A crystallization experiment apparatus is shown in FIG.
得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、100%γ型グリシンであった。X線回折測定結果を図5に示す。本実施例によれば、実質的に多価カチオンを含まない水を用いて晶析した場合には得られる結晶はγ型グリシンであることが判る。 When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was 100% γ-type glycine. The result of X-ray diffraction measurement is shown in FIG. According to the present example, it can be seen that the crystals obtained are γ-type glycine when crystallized using water substantially free of polyvalent cations.
実験に使用する水として、水道水(成分分析結果を表1に示す)を用いた他は、実施例4と同様に晶析実験を行なった。
得られたグリシン結晶のX線回折を測定したところ、100%α型グリシンであった。X線回折測定結果を図6に示す。本実施例によれば、多価カチオンとして、Caを550μmol/L、Mgを218μmol/L含む水道水を用いて実施例4の晶析実験を実施した場合には、γ晶の種晶を接種したとしてもα型グリシンとして得ることができることが判る。
A crystallization experiment was conducted in the same manner as in Example 4 except that tap water (component analysis results are shown in Table 1) was used as water used in the experiment.
When the X-ray diffraction of the obtained glycine crystal was measured, it was 100% α-type glycine. The results of X-ray diffraction measurement are shown in FIG. According to this example, when the crystallization experiment of Example 4 was carried out using tap water containing 550 μmol / L Ca and 218 μmol / L Mg as the polyvalent cation, seed crystals of γ crystals were inoculated. Even if it does, it turns out that it can obtain as alpha type glycine.
本発明は、加工食品の食品添加剤や、医薬、農薬などの原料として広く使用されているグリシンを製造する方法についての工業的に優れた改良方法である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is an industrially improved method for producing glycine, which is widely used as a raw material for processed food additives, pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like.
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