L-Valină(legătură:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4.html) este un cristal monoclinic alb sau pulbere cristalină, inodor, cu un gust amar deosebit, punctul de topire este de aproximativ 315 grade. Este ușor solubil în apă (8,85 g/100 ml, 25 de grade), aproape insolubil în etanol și eter. Este unul dintre aminoacizii esențiali pentru creșterea și menținerea sănătății umane și animale și este o substanță intermediară importantă pentru sinteza și catabolismul proteinelor în corpurile umane și animale. Participă la procesul de metabolism al proteinelor din corpul uman și ajută la menținerea funcției fiziologice normale și a sănătății corpului uman. În plus, este și un supliment alimentar, care poate fi folosit împreună cu alți aminoacizi esențiali pentru a prepara infuzii de aminoacizi și preparate cuprinzătoare de aminoacizi pentru suplimente nutritive și terapie adjuvantă. În valina produsă prin fermentație, toate produsele sunt de tip L și nu este necesară rezoluția optică. L-valina este un aminoacid cu funcții și utilizări fiziologice importante și este utilizat pe scară largă în metabolismul proteinelor umane, fabricarea suplimentelor nutritive și în alte domenii.
Trebuie remarcat faptul că producția de L-valină trebuie să treacă prin standarde stricte de inspecție a calității, cum ar fi conținutul, metalele grele, pierderea la uscare, rotația optică și alți parametri trebuie să îndeplinească anumite standarde. Diferite metode de producție pot afecta calitatea și utilizarea produsului, astfel încât diferiți parametri și condiții trebuie controlați strict în timpul procesului de producție.
Există mai multe moduri de a sintetiza L-valină:
metoda unu:
Aminoizobutanolul se prepară din izobutiraldehidă și amoniac, apoi se produce aminoizobutironitrilul prin reacția cu acid cianhidric, iar în final se obține L-valină (L-valină) prin hidroliză. Mai jos sunt pașii detaliați și ecuațiile lor chimice:
1. Izobutiraldehida și amoniacul generează aminoizobutanol:
Reacționează izobutiraldehida cu amoniac în condiții adecvate de reacție și de solvent pentru a produce aminoizobutanol.
Formula reacției chimice: (CH3)2CHCHO plus NH3 → (CH3)2CHCH2OHNH2
2. Sinteza aminoizobutironitrilului din aminoizobutanol și acid cianhidric:
Aminoizobutanolul și cianura de hidrogen reacționează în condiții acide pentru a suferi o reacție de condensare pentru a produce aminoizobutironitril.
Formula reacției chimice: (CH3)2CHCH2OHNH2 plus HCN → (CH3)2CHCH2CN plus H2O
3. Hidroliza aminoizobutironitrilului pentru a genera L-valină:
Reacționează aminoizobutironitrilul cu soluție apoasă alcalină (cum ar fi hidroxidul de sodiu) pentru a fi supus hidrolizei pentru a genera L-valină.
Formula reacției chimice: (CH3)2CHCH2CN plus 2H2O → (CH3)2CHCH2COOH plus NH3
Metoda a doua:
Hidroxiizobutironitrilul este sintetizat din izobutiraldehidă și acid cianhidric, reacționat cu amoniac și apoi hidrolizat pentru a produce aminoizobutironitril.
Deoarece reacția directă a izobutiraldehidei și cianurii de hidrogen pentru a genera hidroxiizobutironitril este foarte instabilă și periculoasă, nu există o cale de sinteză chimică convențională. În sinteza de laborator, se folosesc de obicei alte metode pentru prepararea hidroxiizobutironitrilului.
Pornind de la hidroxiizobutironitril, reacționează cu amoniacul pentru a genera aminoizobutironitril și apoi obține L-valină (L-valină) prin hidroliză. Următorii sunt pașii detaliați ai rutei sintetice și ecuația sa chimică:
1. Sinteza hidroxiizobutironitrilului:
Izobutiraldehida este oxidată la hidroxiizobutironitril printr-o metodă adecvată (cum ar fi o reacție de oxidare).
Formula reacției chimice: (CH3)2CHCHO plus [O] → (CH3)2C(OH)CN
2. Aminoizobutironitrilul reacţionează cu amoniacul pentru a genera aminoizobutironitril:
Reacţionează hidroxiizobutironitril cu amoniac pentru a genera aminoizobutironitril în condiţii de reacţie adecvate.
Formula reacției chimice: (CH3)2C(OH)CN plus NH3 → (CH3)2CHCNH2
3. Hidroliza aminoizobutironitrilului pentru a genera L-valină:
Aminoizobutironitrilul reacţionează cu soluţie apoasă alcalină (cum ar fi hidroxidul de sodiu) şi are loc o reacţie de hidroliză pentru a genera L-valină.
Formula reacției chimice: (CH3)2CHCNH2 plus 2H2O → (CH3)2CHCOOH plus NH3
Metoda trei:
Etapele sintezei directe a L-valinei prin izobutiraldehidă, cianura de sodiu, clorură de amoniu sunt următoarele:
1. Dizolvați cianura de sodiu în apă și adăugați-o la soluția de clorură de amoniu pentru a obține un amestec.
2. Interacționați amestecul de izobutiraldehidă, formiat de etil și etanol cu amestecul obținut în etapa 1.
3. Etapele sintetice de generare a esterului etilic N-Boc-izobutilglicină clorhidrat de ester etilic N-Boc-izobutilglicină prin reacția de rafinare sunt următoarele:
Cianură de sodiu (2,0 echivalent) a fost dizolvată în apă și a fost adăugată soluție de clorură de amoniu (1,0 echiv.) la 25 de grade pentru a obține un amestec A.
4. Interacționează amestecul A obținut în etapa 1 cu amestecul de izobutiraldehidă, formiat de etil și etanol la 25 grade C timp de o oră.
5. Îndepărtați solidele cu un filtru și recuperați apa cu amoniac pentru a obține soluția B.
6. Adăugați etoxid de sodiu și cloroform la 18 grade și interacționați timp de o oră la 25 de grade pentru a obține C.
7. Se adaugă un amestec de etanol și hidroxid de sodiu (8.0 echiv.) pentru a efectua transesterificarea la 30 de grade. Reacția este realizată cu un catalizator de transfer de fază.
8. Se îndepărtează formiatul de etil în condiția de dietil eter și hidroxid de sodiu.
9. Adăugați acid clorhidric diluat și interacționați timp de o jumătate de oră la 30 de grade.
10. Adăugați acid clorhidric diluat la 5 grade și mențineți la 5 grade timp de o jumătate de oră.
11. Se adaugă soluție saturată de clorură de sodiu la 25 de grade, se amestecă uniform, se lasă să stea în straturi separate și se ia faza organică.
12. Se adaugă soluție saturată de bicarbonat de sodiu în faza organică, se amestecă uniform, se lasă să se separe în straturi și se ia faza apoasă.
13. Se adaugă soluție saturată de clorură de sodiu în faza apoasă și se agită uniform, apoi se lasă să stea și se separă straturile pentru a lua faza organică superioară pentru a obține esterul etilic brut al N-Boc-izobutilglicinei.
Randamentele celor trei metode de mai sus sunt toate între 36% și 40%. De asemenea, poate fi sintetizat prin hidroliza izobutiraldehidei, cianurii de sodiu și carbonatului de amoniu. Randamentul acestei metode este de aproximativ 49 la sută. Există, de asemenea, multe metode pentru rezoluția racemaților, cum ar fi hidroliza enzimatică a acil DL aminoacizilor și apoi separarea aminoacizilor liberi și a acilaților cu solubilitate slabă. Aminoacizii valeriani produși prin fermentație sunt toți de tip L și nu este necesară separarea optică. Tulpinile utilizate în metoda de fermentare sunt Micrococcus glutamicum, Brevibacterium amoniaco, Escherichia coli și Aerobacter. Utilizați glucoză, uree, săruri anorganice și alte medii.