एल-वेलिन का संश्लेषण क्या है?

एल वेलिन(जोड़ना:https://www.bloomtechz.com/synthetic-hemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4.html) बीस प्रोटीन अमीनो एसिड में से एक है। पोषण के दृष्टिकोण से, वेलिन भी एक आवश्यक अमीनो एसिड है। अंग्रेजी नाम वेलिन वेलेरियन से लिया गया है, और चीनी नाम इसलिए इसे वेलिन भी कहा जाता है। इसके कोडन GUU, GUA, GUC और GUG हैं। यह एक गैर ध्रुवीय अमीनो एसिड है। सिकल प्रकार के लाल रक्त कोशिका रोग में, हीमोग्लोबिन में वेलिन हाइड्रोफिलिक अमीनो एसिड ग्लूटामेट की जगह ले लेता है: क्योंकि वेलिन हाइड्रोफोबिक है, इसलिए हीमोग्लोबिन सही ढंग से नहीं मुड़ सकता है। वेलिन पूरी तरह से विद्युत रूप से तटस्थ है, और जब इसकी साइड चेन भी तटस्थ होती है, और इसके अमीनो और कार्बोक्सिल समूहों द्वारा उत्पन्न चार्ज बिल्कुल संतुलित होते हैं, तो इस अणु को ज़्विटरियन कहा जाता है। वेलिन से समृद्ध खाद्य स्रोतों में सफेद पनीर, मछली, मुर्गी पालन, मवेशी, मूंगफली, तिल के बीज और दाल शामिल हैं।

संश्लेषण एल-वेलिन

एल-वेलिन को संश्लेषित करने की कई विधियाँ हैं:

विधि 1:

अमीनोइसोब्यूटाइल अल्कोहल आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और अमोनिया से तैयार किया जाता है, और फिर एमिनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। अंत में, हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया के माध्यम से एल-वेलिन प्राप्त किया जाता है। निम्नलिखित विस्तृत चरण और उनके रासायनिक समीकरण हैं:

1. आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और अमोनिया एमिनोइसोबुटानॉल उत्पन्न करते हैं:

अमीनोइसोब्यूटाइल अल्कोहल का उत्पादन करने के लिए उचित सॉल्वैंट्स और प्रतिक्रिया स्थितियों में अमोनिया के साथ आइसोब्यूटिराल्डिहाइड पर प्रतिक्रिया करें।

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

2. अमीनोइसोब्यूटाइल अल्कोहल और हाइड्रोजन साइनाइड से अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का संश्लेषण:

अम्लीय परिस्थितियों में अमीनोइसोब्यूटाइल अल्कोहल को हाइड्रोजन साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके संघनन प्रतिक्रिया से गुजरता है, जिससे अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन होता है।

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

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

हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया से गुजरने के लिए एक क्षारीय जलीय घोल (जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल पर प्रतिक्रिया करें, जिससे एल-वेलिन का उत्पादन होता है।

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

विधि 2:

यह आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और हाइड्रोजन साइनाइड से संश्लेषित एक हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल है, जो अमोनिया और हाइड्रोलाइज के साथ प्रतिक्रिया करके एमिनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन करता है।

इस तथ्य के कारण कि हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन साइनाइड के साथ आइसोब्यूटिराल्डिहाइड की सीधी प्रतिक्रिया अत्यधिक अस्थिर और खतरनाक है, 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 होकर, यह अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन करता है, जिसे बाद में एल-वेलिन प्राप्त करने के लिए हाइड्रोलाइज किया जाता है। संश्लेषण मार्ग के विस्तृत चरण और रासायनिक समीकरण निम्नलिखित हैं:

1. हाइड्रोक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल का संश्लेषण:

आइसोब्यूटिराल्डिहाइड को हाइड्रॉक्सीआइसोब्यूटिरोनिट्राइल में ऑक्सीकृत करने के लिए उचित तरीकों (जैसे ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया) का उपयोग करें।

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

2. अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके अमीनोइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन करता है:

उचित 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 का उत्पादन करने के लिए एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल का हाइड्रोलिसिस:

हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया से गुजरने के लिए एक क्षारीय जलीय घोल (जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के साथ एमिनोआइसोब्यूटिरोनिट्राइल पर प्रतिक्रिया करें, जिससे एल-वेलिन का उत्पादन होता है।

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

विधि 3:

इसे सीधे आइसोब्यूटिराल्डिहाइड, सोडियम साइनाइड और अमोनियम क्लोराइड से संश्लेषित किया जा सकता है, और फिर हाइड्रोलाइज्ड किया जा सकता है।

1. निर्जल और ऑक्सीजन मुक्त स्थितियों के तहत, आइसोब्यूटिराल्डिहाइड और सोडियम साइनाइड पर प्रतिक्रिया करके आइसोब्यूटिरोनिट्राइल का उत्पादन किया जाता है, प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:

CH3CH (CH3)CHO प्लस NaCN → CH3CH(CH3)CN प्लस NaOCHO

2. पिछली प्रतिक्रिया में उत्पन्न NaOCHO को अमोनियम क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके एन-कार्बामॉयल एल-वेलिन का उत्पादन करें, प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:

NH4Cl प्लस NaOCHO → N-कार्बामॉयल L-वेलिन प्लस NaCl प्लस H2O

3. पिछली प्रतिक्रिया में उत्पन्न एन-अमीनोएसिल-एल-वेलिन को हाइड्रोलाइज करने के लिए सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड से उपचारित करें। प्रतिक्रिया समीकरण है:

एन-एमिनोएसिल-एल-वेलिन प्लस एचसीएल प्लस एच2ओ → एन-एमिनोएसिल-एल-वेलिन प्लस NaOH का हाइड्रोलाइज्ड उत्पाद

4. एल-वेलिन प्राप्त करने के लिए पिछली प्रतिक्रिया में उत्पन्न हाइड्रोलिसिस उत्पाद को अलग और शुद्ध 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। रेसमेस के समाधान के लिए विभिन्न तरीके भी हैं, जैसे एसाइल डीएल अमीनो एसिड एंजाइमों के साथ हाइड्रोलिसिस, और खराब घुलनशील मुक्त अमीनो एसिड और एसाइलेटेड उत्पादों का उपयोग करके पृथक्करण। किण्वन द्वारा उत्पादित वेलेरियन अमीनो एसिड सभी एल-प्रकार के होते हैं और उन्हें ऑप्टिकल पृथक्करण की आवश्यकता नहीं होती है। किण्वन के लिए उपयोग की जाने वाली उपभेदें माइक्रोकॉकस ग्लूटामिकम, बैसिलस अमोनिया, एस्चेरिचिया कोली और एरोबैक्टीरियम हैं। ग्लूकोज, यूरिया, अकार्बनिक लवण आदि जैसे माध्यमों का उपयोग करें।