L-валин(връзка:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4.html) е бял моноклинен кристал или кристален прах, без мирис, със специален горчив вкус, точката на топене е около 315 градуса. Той е лесно разтворим във вода (8,85 g/100 ml, 25 градуса), почти неразтворим в етанол и етер. Това е една от незаменимите аминокиселини за човешкия и животинския растеж и поддържането на здравето и е важно междинно вещество за протеиновия синтез и катаболизма в човешките и животинските тела. Участва в процеса на протеинов метаболизъм в човешкото тяло и спомага за поддържането на нормалната физиологична функция и здравето на човешкото тяло. В допълнение, той също е хранителна добавка, която може да се използва заедно с други незаменими аминокиселини за приготвяне на аминокиселинни инфузии и комплексни аминокиселинни препарати за хранителни добавки и адювантна терапия. Във валина, произведен чрез ферментация, всички продукти са L-тип и не е необходима оптична разделителна способност. L-валинът е аминокиселина с важни физиологични функции и приложения и се използва широко в човешкия протеинов метаболизъм, производството на хранителни добавки и други области.
Трябва да се отбележи, че производството на L-валин трябва да премине през строги стандарти за проверка на качеството, като съдържание, тежки метали, загуба при сушене, оптично въртене и други параметри трябва да отговарят на определени стандарти. Различните производствени методи могат да повлияят на качеството и употребата на продукта, така че различните параметри и условия трябва да бъдат строго контролирани по време на производствения процес.
Има много начини за синтез на L-валин:
метод първи:
Аминоизобутанолът се получава от изобутиралдехид и амоняк, след това аминоизобутиронитрил се получава чрез взаимодействие с циановодород и накрая L-валин (L-валин) се получава чрез хидролиза. По-долу са описани подробните стъпки и техните химични уравнения:
1. Изобутиралдехидът и амонякът генерират аминоизобутанол:
Реагирайте на изобутиралдехид с амоняк при подходящ разтворител и реакционни условия, за да получите аминоизобутанол.
Формула на химическа реакция: (CH3)2CHCHO плюс NH3 → (CH3)2CHCH2OHNH2
2. Синтез на аминоизобутиронитрил от аминоизобутанол и циановодород:
Аминоизобутанолът и циановодородът реагират при киселинни условия, за да претърпят реакция на кондензация, за да се получи аминоизобутиронитрил.
Формула на химическа реакция: (CH3)2CHCH2OHNH2 плюс HCN → (CH3)2CHCH2CN плюс H2O
3. Хидролиза на аминоизобутиронитрил за генериране на L-валин:
Реагирайте на аминоизобутиронитрил с алкален воден разтвор (като натриев хидроксид), за да претърпите хидролиза за генериране на L-валин.
Формула на химическа реакция: (CH3)2CHCH2CN плюс 2H2O → (CH3)2CHCH2COOH плюс NH3
Втори метод:
Хидроксиизобутиронитрилът се синтезира от изобутиралдехид и циановодород, реагира с амоняк и след това се хидролизира, за да се получи аминоизобутиронитрил.
Тъй като директната реакция на изобутиралдехид и циановодород за генериране на хидроксиизобутиронитрил е много нестабилна и опасна, няма конвенционален път за химичен синтез. При лабораторния синтез обикновено се използват други методи за получаване на хидроксиизобутиронитрил.
Започвайки от хидроксиизобутиронитрил, реагирайте с амоняк, за да генерирате аминоизобутиронитрил и след това да получите L-валин (L-валин) чрез хидролиза. Следват подробните стъпки на синтетичния път и неговото химично уравнение:
1. Синтез на хидроксиизобутиронитрил:
Изобутиралдехидът се окислява до хидроксиизобутиронитрил чрез подходящ метод (като реакция на окисление).
Формула на химическа реакция: (CH3)2CHCHO плюс [O] → (CH3)2C(OH)CN
2. Аминоизобутиронитрилът реагира с амоняк, за да генерира аминоизобутиронитрил:
Взаимодействайте на хидроксиизобутиронитрил с амоняк, за да генерирате аминоизобутиронитрил при подходящи реакционни условия.
Формула на химическа реакция: (CH3)2C(OH)CN плюс NH3 → (CH3)2CHCNH2
3. Хидролиза на аминоизобутиронитрил за генериране на L-валин:
Аминоизобутиронитрилът реагира с алкален воден разтвор (като натриев хидроксид) и протича реакция на хидролиза за генериране на L-валин.
Формула на химическа реакция: (CH3)2CHCNH2 плюс 2H2O → (CH3)2CHCOOH плюс NH3
Метод трети:
Етапите на директен синтез на L-валин от изобутиралдехид, натриев цианид, амониев хлорид са както следва:
1. Разтворете натриев цианид във вода и го добавете към разтвора на амониев хлорид, за да получите смес.
2. Взаимодействайте сместа от изобутиралдехид, етилформиат и етанол със сместа, получена в стъпка 1.
3. Синтетичните етапи на генериране на N-Boc-изобутилглицин етилов естер хидрохлорид N-Boc-изобутилглицин етилов естер чрез реакция на рафиниране са както следва:
Натриев цианид (2.0 екв.) се разтваря във вода и се добавя разтвор на амониев хлорид (1.0 екв.) при 25 градуса, за да се получи смес А.
4. Взаимодействайте смес А, получена в стъпка 1, със сместа от изобутиралдехид, етилформиат и етанол при 25 градуса С за един час.
5. Отстранете твърдите вещества с филтър и съберете амонячна вода, за да получите разтвор B.
6. Добавете натриев етоксид и хлороформ при 18 градуса и взаимодействайте за един час при 25 градуса, за да получите С.
7. Добавете смес от етанол и натриев хидроксид (8.0 екв.), за да извършите трансестерификация при 30 градуса. Реакцията се извършва с катализатор за фазов трансфер.
8. Отстранете етилформиата при условие на диетилов етер и натриев хидроксид.
9. Добавете разредена солна киселина и взаимодействайте за половин час при 30 градуса.
10. Добавете разредена солна киселина при 5 градуса и поддържайте при 5 градуса за половин час.
11. Добавете наситен разтвор на натриев хлорид при 25 градуса, разбъркайте равномерно, оставете да престои, за да се разделят слоевете, и вземете органичната фаза.
12. Добавете наситен разтвор на натриев бикарбонат към органичната фаза, разбъркайте равномерно, оставете да престои, за да се разделят слоевете, и вземете водната фаза.
13. Добавете наситен разтвор на натриев хлорид към водната фаза и разбъркайте равномерно, след това оставете да престои и отделете слоевете, за да вземете горната органична фаза, за да получите суров N-Boc-изобутилглицин етилов естер.
Добивите на горните три метода са 36 процента до 40 процента. Може да се синтезира и чрез хидролиза на изобутиралдехид, натриев цианид и амониев карбонат. Добивът на този метод е около 49 процента. Съществуват и много методи за разделяне на рацемати, като ензимна хидролиза на ацил DL аминокиселини и след това разделяне на свободни аминокиселини и ацилати със слаба разтворимост. Аминокиселините на валериана, произведени чрез ферментация, са L-тип и не е необходимо оптично разделяне. Щамовете, използвани в метода на ферментация, са Micrococcus glutamicum, Brevibacterium ammonia, Escherichia coli и Aerobacter. Използвайте глюкоза, урея, неорганични соли и други среди.