एल-वेलिन का संश्लेषण क्या है?

एल Valine(जोड़ना:https://www.bloomtechz.com/synthetic-hemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4.html) एक सफेद मोनोक्लिनिक क्रिस्टल या क्रिस्टलीय पाउडर है, गंधहीन, एक विशेष कड़वा स्वाद के साथ, पिघलने बिंदु लगभग 315 डिग्री है। यह पानी में आसानी से घुलनशील (8.85 ग्राम/100 मिली, 25 डिग्री), इथेनॉल और ईथर में लगभग अघुलनशील है। यह मानव और पशु के विकास और स्वास्थ्य के रखरखाव के लिए आवश्यक अमीनो एसिड में से एक है, और मानव और पशु शरीर में प्रोटीन संश्लेषण और अपचय के लिए एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती पदार्थ है। यह मानव शरीर में प्रोटीन चयापचय प्रक्रिया में भाग लेता है और मानव शरीर के सामान्य शारीरिक कार्य और स्वास्थ्य को बनाए रखने में मदद करता है। इसके अलावा, यह एक पोषण संबंधी पूरक भी है, जिसका उपयोग अन्य आवश्यक अमीनो एसिड के साथ मिलकर अमीनो एसिड इन्फ्यूजन और पोषण संबंधी पूरक और सहायक चिकित्सा के लिए व्यापक अमीनो एसिड की तैयारी तैयार करने के लिए किया जा सकता है। किण्वन द्वारा उत्पादित वेलिन में, सभी उत्पाद एल-प्रकार के होते हैं, और किसी ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता नहीं होती है। एल-वेलिन महत्वपूर्ण शारीरिक कार्यों और उपयोगों वाला एक अमीनो एसिड है, और इसका व्यापक रूप से मानव प्रोटीन चयापचय, पोषण पूरक निर्माण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एल-वेलिन के उत्पादन को सख्त गुणवत्ता निरीक्षण मानकों से गुजरना पड़ता है, जैसे सामग्री, भारी धातु, सूखने पर नुकसान, ऑप्टिकल रोटेशन और अन्य मापदंडों को कुछ मानकों को पूरा करना होगा। विभिन्न उत्पादन विधियां उत्पाद की गुणवत्ता और उपयोग को प्रभावित कर सकती हैं, इसलिए उत्पादन प्रक्रिया के दौरान विभिन्न मापदंडों और स्थितियों को सख्ती से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

एल-वेलिन को संश्लेषित करने के कई तरीके हैं:

विधि एक:

अमीनोइसोबुटानॉल को आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और अमोनिया से तैयार किया जाता है, फिर हाइड्रोजन साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन किया जाता है, और अंत में हाइड्रोलिसिस द्वारा एल-वेलिन (एल-वेलिन) प्राप्त किया जाता है। नीचे विस्तृत चरण और उनके रासायनिक समीकरण दिए गए हैं:

1. आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और अमोनिया एमिनोइसोबुटानॉल उत्पन्न करते हैं:

अमीनोइसोबुटानॉल का उत्पादन करने के लिए उचित विलायक और प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत अमोनिया के साथ आइसोब्यूटिराल्डिहाइड पर प्रतिक्रिया करें।

रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र: (CH3)2CHCHO प्लस NH3 → (CH3)2CHCH2OHNH2

2. अमीनोइसोबुटानॉल और हाइड्रोजन साइनाइड से अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का संश्लेषण:

अमीनोइसोबुटानॉल और हाइड्रोजन साइनाइड अम्लीय परिस्थितियों में प्रतिक्रिया करके अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन करने के लिए संघनन प्रतिक्रिया से गुजरते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र: (CH3)2CHCH2OHNH2 प्लस HCN → (CH3)2CHCH2CN प्लस H2O

3. एल-वेलिन उत्पन्न करने के लिए एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल का हाइड्रोलिसिस:

एल-वेलिन उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोलिसिस से गुजरने के लिए क्षारीय जलीय घोल (जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल पर प्रतिक्रिया करें।

रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र: (CH3)2CHCH2CN प्लस 2H2O → (CH3)2CHCH2COOH प्लस NH3

विधि दो:

हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल को आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और हाइड्रोजन साइनाइड से संश्लेषित किया जाता है, अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया की जाती है और फिर एमिनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है।

चूंकि हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल उत्पन्न करने के लिए आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और हाइड्रोजन साइनाइड की सीधी प्रतिक्रिया बहुत अस्थिर और खतरनाक है, इसलिए कोई पारंपरिक रासायनिक संश्लेषण मार्ग नहीं है। प्रयोगशाला संश्लेषण में, हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल तैयार करने के लिए आमतौर पर अन्य तरीकों का उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल से शुरू करके, एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल उत्पन्न करने के लिए अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करें, और फिर हाइड्रोलिसिस के माध्यम से एल-वेलिन (एल-वेलिन) प्राप्त करें। सिंथेटिक मार्ग और उसके रासायनिक समीकरण के विस्तृत चरण निम्नलिखित हैं:

1. हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल का संश्लेषण:

आइसोब्यूटिराल्डिहाइड को उचित विधि (जैसे ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया) द्वारा हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल में ऑक्सीकृत किया जाता है।

रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र: (CH3)2CHCHO प्लस [O] → (CH3)2C(OH)CN

2. अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल उत्पन्न करता है:

उपयुक्त प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत एमिनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल उत्पन्न करने के लिए अमोनिया के साथ हाइड्रॉक्सीसोब्यूटिरोनिट्राइल पर प्रतिक्रिया करें।

रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र: (CH3)2C(OH)CN प्लस NH3 → (CH3)2CHCNH2

3. एल-वेलिन उत्पन्न करने के लिए एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल का हाइड्रोलिसिस:

एमिनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल को क्षारीय जलीय घोल (जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ प्रतिक्रिया की जाती है, और एल-वेलिन उत्पन्न करने के लिए एक हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया होती है।

रासायनिक प्रतिक्रिया सूत्र: (CH3)2CHCNH2 प्लस 2H2O → (CH3)2CHCOOH प्लस NH3

विधि तीन:

आइसोब्यूटिराल्डिहाइड, सोडियम साइनाइड, अमोनियम क्लोराइड द्वारा एल-वेलिन के प्रत्यक्ष संश्लेषण के चरण इस प्रकार हैं:

1. सोडियम साइनाइड को पानी में घोलें और मिश्रण प्राप्त करने के लिए इसे अमोनियम क्लोराइड के घोल में मिलाएं।

2. चरण 1 में प्राप्त मिश्रण के साथ आइसोब्यूटिराल्डिहाइड, एथिल फॉर्मेट और इथेनॉल के मिश्रण को मिलाएं।

3. प्रतिक्रिया को परिष्कृत करके एन-बोक-आइसोब्यूटाइलग्लिसिन एथिल एस्टर हाइड्रोक्लोराइड एन-बोक-आइसोब्यूटाइलग्लिसिन एथिल एस्टर उत्पन्न करने के सिंथेटिक चरण इस प्रकार हैं:

मिश्रण A प्राप्त करने के लिए सोडियम साइनाइड (2.0 eq.) को पानी में घोला गया और 25 डिग्री पर अमोनियम क्लोराइड घोल (1.0 eq.) मिलाया गया।

4. चरण 1 में प्राप्त मिश्रण ए को आइसोब्यूटिराल्डिहाइड, एथिल फॉर्मेट और इथेनॉल के मिश्रण के साथ 25 डिग्री सेल्सियस पर एक घंटे के लिए मिलाएं।

5. एक फिल्टर के साथ ठोस पदार्थों को हटा दें, और समाधान बी प्राप्त करने के लिए अमोनिया पानी पुनर्प्राप्त करें।

6. C प्राप्त करने के लिए 18 डिग्री पर सोडियम एथॉक्साइड और क्लोरोफॉर्म मिलाएं और 25 डिग्री पर एक घंटे तक परस्पर क्रिया करें।

7. 30 डिग्री पर ट्रांसएस्टरीफिकेशन करने के लिए इथेनॉल और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (8.0 eq.) का मिश्रण मिलाएं। प्रतिक्रिया एक चरण स्थानांतरण उत्प्रेरक के साथ पूरी की जाती है।

8. डायथाइल ईथर और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की स्थिति के तहत एथिल फॉर्मेट को हटा दें।

9. पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड मिलाएं और 30 डिग्री पर आधे घंटे के लिए इंटरैक्ट करें।

10. 5 डिग्री पर पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड डालें और आधे घंटे तक 5 डिग्री पर बनाए रखें।

11. 25 डिग्री पर संतृप्त सोडियम क्लोराइड घोल डालें, समान रूप से हिलाएं, परतों को अलग होने दें, और कार्बनिक चरण लें।

12. कार्बनिक चरण में संतृप्त सोडियम बाइकार्बोनेट घोल डालें, समान रूप से हिलाएं, परतों को अलग होने दें और जल चरण लें।

13. पानी के चरण में संतृप्त सोडियम क्लोराइड समाधान जोड़ें और समान रूप से हिलाएं, फिर इसे खड़े रहने दें और कच्चे एन-बोक-आइसोब्यूटाइलग्लिसिन एथिल एस्टर प्राप्त करने के लिए ऊपरी कार्बनिक चरण लेने के लिए परतों को अलग करें।

उपरोक्त तीन विधियों की पैदावार 36 प्रतिशत से 40 प्रतिशत है। इसे आइसोब्यूटिराल्डिहाइड, सोडियम साइनाइड और अमोनियम कार्बोनेट के हाइड्रोलिसिस द्वारा भी संश्लेषित किया जा सकता है। इस विधि की उपज लगभग 49 प्रतिशत है। रेसमेट्स के समाधान के लिए भी कई तरीके हैं, जैसे एसाइल डीएल अमीनो एसिड का एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस, और फिर खराब घुलनशीलता वाले मुक्त अमीनो एसिड और एसिलेट्स को अलग करना। किण्वन द्वारा उत्पादित वेलेरियन अमीनो एसिड सभी एल-प्रकार के होते हैं, और किसी ऑप्टिकल पृथक्करण की आवश्यकता नहीं होती है। किण्वन विधि में उपयोग किए जाने वाले उपभेद माइक्रोकोकस ग्लूटामिकम, ब्रेविबैक्टीरियम अमोनिया, एस्चेरिचिया कोली और एरोबैक्टर हैं। ग्लूकोज, यूरिया, अकार्बनिक लवण और अन्य मीडिया का प्रयोग करें।