L-Valín(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4.html) je biely jednoklonný kryštál alebo kryštalický prášok, bez zápachu, so špeciálnou horkou chuťou, bod topenia je asi 315 stupňov. Je ľahko rozpustný vo vode (8,85 g/100 ml, 25 stupňov), takmer nerozpustný v etanole a éteri. Je to jedna z esenciálnych aminokyselín pre rast a udržanie zdravia ľudí a zvierat a je dôležitou medziproduktovou látkou pre syntézu bielkovín a katabolizmus v ľudskom a zvieracom tele. Podieľa sa na procese metabolizmu bielkovín v ľudskom tele a pomáha udržiavať normálnu fyziologickú funkciu a zdravie ľudského tela. Okrem toho je aj doplnkom výživy, ktorý je možné použiť spolu s ďalšími esenciálnymi aminokyselinami na prípravu aminokyselinových nálevov a komplexných aminokyselinových prípravkov pre výživové doplnky a adjuvantnú terapiu. Vo valíne vyrobenom fermentáciou sú všetky produkty typu L a nie je potrebné žiadne optické rozlíšenie. L-valín je aminokyselina s dôležitými fyziologickými funkciami a využitím a je široko používaná v metabolizme ľudských bielkovín, výrobe výživových doplnkov a iných oblastiach.
Je potrebné poznamenať, že výroba L-valínu musí prejsť prísnymi normami kontroly kvality, ako je obsah, ťažké kovy, strata sušením, optická rotácia a ďalšie parametre musia spĺňať určité normy. Rôzne výrobné metódy môžu ovplyvniť kvalitu a použitie produktu, preto je potrebné počas výrobného procesu prísne kontrolovať rôzne parametre a podmienky.
Existuje mnoho spôsobov, ako syntetizovať L-valín:
metóda jedna:
Aminoizobutanol sa pripravuje z izobutyraldehydu a amoniaku, potom sa reakciou s kyanovodíkom vyrobí aminoizobutyronitril a nakoniec sa hydrolýzou získa L-valín (L-valín). Nižšie sú uvedené podrobné kroky a ich chemické rovnice:
1. Izobutyraldehyd a amoniak vytvárajú aminoizobutanol:
Reagujte izobutyraldehyd s amoniakom vo vhodnom rozpúšťadle a reakčných podmienkach za vzniku aminoizobutanolu.
Vzorec chemickej reakcie: (CH3)2CHCHO plus NH3 → (CH3)2CHCH2OHNH2
2. Syntéza aminoizobutyronitrilu z aminoizobutanolu a kyanovodíka:
Aminoizobutanol a kyanovodík reagujú v kyslých podmienkach, aby podstúpili kondenzačnú reakciu za vzniku aminoizobutyronitrilu.
Vzorec chemickej reakcie: (CH3)2CHCH2OHNH2 plus HCN → (CH3)2CHCH2CN plus H2O
3. Hydrolýza aminoizobutyronitrilu za vzniku L-valínu:
Reagujte aminoizobutyronitril s alkalickým vodným roztokom (ako je hydroxid sodný), aby ste podstúpili hydrolýzu za vzniku L-valínu.
Vzorec chemickej reakcie: (CH3)2CHCH2CN plus 2H2O → (CH3)2CHCH2COOH plus NH3
Metóda dva:
Hydroxyizobutyronitril sa syntetizuje z izobutyraldehydu a kyanovodíka, reaguje s amoniakom a potom sa hydrolyzuje za vzniku aminoizobutyronitrilu.
Pretože priama reakcia izobutyraldehydu a kyanovodíka za vzniku hydroxyizobutyronitrilu je veľmi nestabilná a nebezpečná, neexistuje konvenčná cesta chemickej syntézy. Pri laboratórnej syntéze sa na prípravu hydroxyizobutyronitrilu zvyčajne používajú iné metódy.
Vychádzajúc z hydroxyizobutyronitrilu, reagujte s amoniakom za vzniku aminoizobutyronitrilu a potom získajte L-valín (L-valín) hydrolýzou. Nasledujú podrobné kroky syntetickej cesty a jej chemická rovnica:
1. Syntéza hydroxyizobutyronitrilu:
Izobutyraldehyd sa vhodnou metódou (ako je oxidačná reakcia) oxiduje na hydroxyizobutyronitril.
Vzorec chemickej reakcie: (CH3)2CHCHO plus [O] → (CH3)2C(OH)CN
2. Aminoizobutyronitril reaguje s amoniakom za vzniku aminoizobutyronitrilu:
Reagujte hydroxyizobutyronitril s amoniakom za vzniku aminoizobutyronitrilu za vhodných reakčných podmienok.
Vzorec chemickej reakcie: (CH3)2C(OH)CN plus NH3 → (CH3)2CHCNH2
3. Hydrolýza aminoizobutyronitrilu za vzniku L-valínu:
Aminoizobutyronitril reaguje s alkalickým vodným roztokom (ako je hydroxid sodný) a prebieha hydrolytická reakcia za vzniku L-valínu.
Vzorec chemickej reakcie: (CH3)2CHCNH2 plus 2H2O → (CH3)2CHCOOH plus NH3
Metóda tri:
Kroky priamej syntézy L-valínu izobutyraldehydom, kyanidom sodným, chloridom amónnym sú nasledovné:
1. Kyanid sodný rozpustite vo vode a pridajte ho k roztoku chloridu amónneho, aby ste získali zmes.
2. Zmes izobutyraldehydu, etylformiátu a etanolu sa nechá reagovať so zmesou získanou v kroku 1.
3. Syntetické kroky prípravy hydrochloridu etylesteru N-Boc-izobutylglycínu etylesteru N-Boc-izobutylglycínu rafinačnou reakciou sú nasledujúce:
Kyanid sodný (2,{1}} ekv.) sa rozpustil vo vode a pridal sa roztok chloridu amónneho (1,{3}} ekv.) pri 25 stupňoch, aby sa získala zmes A.
4. Zmes A získaná v kroku 1 sa nechá reagovať so zmesou izobutyraldehydu, etylformiátu a etanolu pri 25 °C počas jednej hodiny.
5. Pevné látky odstráňte filtrom a získajte čpavkovú vodu, aby ste získali roztok B.
6. Pridanie etoxidu sodného a chloroformu pri 18 stupňoch a interakcia počas jednej hodiny pri 25 stupňoch za získania C.
7. Pridajte zmes etanolu a hydroxidu sodného (8 0 ekv.), aby ste vykonali transesterifikáciu pri 30 stupňoch. Reakcia sa uskutočňuje s katalyzátorom fázového prenosu.
8. Etylformiát sa odstráni v podmienkach dietyléteru a hydroxidu sodného.
9. Pridajte zriedenú kyselinu chlorovodíkovú a nechajte pôsobiť pol hodiny pri 30 stupňoch.
10. Pridajte zriedenú kyselinu chlorovodíkovú pri 5 stupňoch a udržiavajte pri 5 stupňoch pol hodiny.
11. Pridá sa nasýtený roztok chloridu sodného pri 25 stupňoch, rovnomerne sa premieša, nechá sa stáť, aby sa oddelili vrstvy, a odoberie sa organická fáza.
12. K organickej fáze sa pridá nasýtený roztok hydrogénuhličitanu sodného, rovnomerne sa premieša, nechá sa stáť, aby sa oddelili vrstvy, a odober sa vodná fáza.
13. Do vodnej fázy sa pridá nasýtený roztok chloridu sodného a rovnomerne sa premieša, potom sa nechá stáť a oddelia sa vrstvy, čím sa získa horná organická fáza, čím sa získa surový etylester N-Boc-izobutylglycínu.
Výťažky všetkých troch vyššie uvedených metód sú 36 až 40 percent. Môže sa tiež syntetizovať hydrolýzou izobutyraldehydu, kyanidu sodného a uhličitanu amónneho. Výťažok tejto metódy je asi 49 percent. Existuje tiež veľa metód na štiepenie racemátov, ako je enzymatická hydrolýza acyl-DL aminokyselín a potom separácia voľných aminokyselín a acylátov so zlou rozpustnosťou. Aminokyseliny valeriány vyrobené fermentáciou sú všetky typu L a nie je potrebná žiadna optická separácia. Kmene používané pri fermentačnej metóde sú Micrococcus glutamicum, Brevibacterium ammonia, Escherichia coli a Aerobacter. Použite glukózu, močovinu, anorganické soli a iné médiá.