L-valin(povezava:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4}}.html) je bel monoklinski kristal ali kristalni prah, brez vonja, s posebnim grenkim okusom, tališče je približno 315 stopinj. Je lahko topen v vodi (8,85 g/100 ml, 25 stopinj), skoraj netopen v etanolu in etru. Je ena od esencialnih aminokislin za rast in ohranjanje zdravja ljudi in živali ter je pomembna vmesna snov za sintezo in katabolizem beljakovin v telesu ljudi in živali. Sodeluje v procesu presnove beljakovin v človeškem telesu in pomaga ohranjati normalno fiziološko delovanje in zdravje človeškega telesa. Poleg tega je tudi prehransko dopolnilo, ki ga lahko skupaj z drugimi esencialnimi aminokislinami uporabljamo za pripravo aminokislinskih infuzij in celovitih aminokislinskih pripravkov za prehranska dopolnila in adjuvantno terapijo. V valinu, proizvedenem s fermentacijo, so vsi produkti tipa L in optična ločljivost ni potrebna. L-valin je aminokislina s pomembnimi fiziološkimi funkcijami in uporabo ter se pogosto uporablja v presnovi človeških beljakovin, proizvodnji prehranskih dopolnil in na drugih področjih.
Opozoriti je treba, da mora proizvodnja L-valina iti skozi stroge standarde inšpekcije kakovosti, kot so vsebnost, težke kovine, izguba pri sušenju, optična rotacija in drugi parametri, morajo izpolnjevati določene standarde. Različne proizvodne metode lahko vplivajo na kakovost in uporabo izdelka, zato je treba med proizvodnim procesom strogo nadzorovati različne parametre in pogoje.
L-valin lahko sintetiziramo na več načinov:
prva metoda:
Aminoizobutanol pripravimo iz izobutiraldehida in amoniaka, nato z reakcijo z vodikovim cianidom proizvedemo aminoizobutironitril in na koncu s hidrolizo pridobimo L-valin (L-valin). Spodaj so podrobni koraki in njihove kemijske enačbe:
1. Izobutiraldehid in amoniak tvorita aminoizobutanol:
Pretvorite izobutiraldehid z amoniakom v ustreznem topilu in reakcijskih pogojih, da dobite aminoizobutanol.
Formula kemijske reakcije: (CH3)2CHCHO plus NH3 → (CH3)2CHCH2OHNH2
2. Sinteza aminoizobutironitrila iz aminoizobutanola in vodikovega cianida:
Aminoizobutanol in vodikov cianid reagirata v kislih pogojih, da se podvržeta kondenzacijski reakciji in proizvedeta aminoizobutironitril.
Formula kemijske reakcije: (CH3)2CHCH2OHNH2 plus HCN → (CH3)2CHCH2CN plus H2O
3. Hidroliza aminoizobutironitrila za tvorbo L-valina:
Reagirajte aminoizobutironitril z alkalno vodno raztopino (kot je natrijev hidroksid), da opravite hidrolizo in ustvarite L-valin.
Formula kemijske reakcije: (CH3)2CHCH2CN plus 2H2O → (CH3)2CHCH2COOH plus NH3
Druga metoda:
Hidroksiizobutironitril se sintetizira iz izobutiraldehida in vodikovega cianida, reagira z amoniakom in nato hidrolizira, da nastane aminoizobutironitril.
Ker je neposredna reakcija izobutiraldehida in vodikovega cianida, da nastane hidroksiizobutironitril, zelo nestabilna in nevarna, ni običajne poti kemične sinteze. Pri laboratorijski sintezi se za pripravo hidroksiizobutironitrila običajno uporabljajo druge metode.
Začenši s hidroksiizobutironitrilom, reagirajte z amoniakom, da ustvarite aminoizobutironitril, nato pa s hidrolizo pridobite L-valin (L-valin). Sledijo podrobni koraki sintetične poti in njena kemijska enačba:
1. Sinteza hidroksiizobutironitrila:
Izobutiraldehid se z ustrezno metodo (kot je reakcija oksidacije) oksidira v hidroksiizobutironitril.
Formula kemijske reakcije: (CH3)2CHCHO plus [O] → (CH3)2C(OH)CN
2. Aminoizobutironitril reagira z amoniakom, da nastane aminoizobutironitril:
Reagirajte hidroksiizobutironitril z amoniakom, da ustvarite aminoizobutironitril pod ustreznimi reakcijskimi pogoji.
Formula kemijske reakcije: (CH3)2C(OH)CN plus NH3 → (CH3)2CHCNH2
3. Hidroliza aminoizobutironitrila za tvorbo L-valina:
Aminoizobutironitril reagira z alkalno vodno raztopino (kot je natrijev hidroksid) in pride do reakcije hidrolize, da nastane L-valin.
Formula kemijske reakcije: (CH3)2CHCNH2 plus 2H2O → (CH3)2CHCOOH plus NH3
Tretja metoda:
Koraki neposredne sinteze L-valina z izobutiraldehidom, natrijevim cianidom, amonijevim kloridom so naslednji:
1. Raztopite natrijev cianid v vodi in ga dodajte raztopini amonijevega klorida, da dobite zmes.
2. Zmes izobutiraldehida, etil formata in etanola stopite v interakcijo z zmesjo, dobljeno v 1. koraku.
3. Sintetični koraki pridobivanja N-Boc-izobutilglicin etil estra hidroklorida N-Boc-izobutilglicin etil estra z reakcijo rafiniranja so naslednji:
Natrijev cianid (2.0 ekv.) smo raztopili v vodi in dodali raztopino amonijevega klorida (1.0 ekv.) pri 25 stopinjah, da smo dobili zmes A.
4. Zmes A, dobljeno v koraku 1, medsebojno vplivajte z mešanico izobutiraldehida, etil formata in etanola pri 25 stopinjah C eno uro.
5. Odstranite trdne snovi s filtrom in pridobite vodo z amoniakom, da dobite raztopino B.
6. Dodajte natrijev etoksid in kloroform pri 18 stopinjah in medsebojno vplivajte eno uro pri 25 stopinjah, da dobite C.
7. Dodajte mešanico etanola in natrijevega hidroksida (8.0 ekv.), da izvedete transesterifikacijo pri 30 stopinjah. Reakcijo izvedemo s katalizatorjem faznega prenosa.
8. Odstranite etil format pod pogojem dietiletra in natrijevega hidroksida.
9. Dodamo razredčeno klorovodikovo kislino in medsebojno delujemo pol ure pri 30 stopinjah.
10. Dodajte razredčeno klorovodikovo kislino pri 5 stopinjah in vzdržujte pri 5 stopinjah pol ure.
11. Dodajte nasičeno raztopino natrijevega klorida pri 25 stopinjah, enakomerno premešajte, pustite stati, da ločite plasti, in vzemite organsko fazo.
12. Organski fazi dodajte nasičeno raztopino natrijevega bikarbonata, enakomerno premešajte, pustite stati, da se plasti ločijo, in vzemite vodno fazo.
13. Dodajte nasičeno raztopino natrijevega klorida v vodno fazo in enakomerno premešajte, nato pustite stati in ločite plasti, da vzamete zgornjo organsko fazo, da dobite surovi N-Boc-izobutilglicin etil ester.
Donosi vseh treh zgornjih metod so od 36 do 40 odstotkov. Lahko se sintetizira tudi s hidrolizo izobutiraldehida, natrijevega cianida in amonijevega karbonata. Izkoristek te metode je približno 49 odstotkov. Obstaja tudi veliko metod za ločevanje racematov, kot je encimska hidroliza acil DL aminokislin in nato ločevanje prostih aminokislin in acilatov s slabo topnostjo. Vse aminokisline baldrijana, proizvedene s fermentacijo, so L-tipa in optično ločevanje ni potrebno. Sevi, uporabljeni pri metodi fermentacije, so Micrococcus glutamicum, Brevibacterium ammonia, Escherichia coli in Aerobacter. Uporabite glukozo, sečnino, anorganske soli in druge medije.