Удосконалений спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю до ізо-альфа-кислот

Номер патенту: 109671

Опубліковано: 25.09.2015

Автори: де Вос Дірк, Мертенс Паскаль

Є ще 15 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю до ізо-альфа-кислот хмелю, який включає змішування сировини хмелю, що містить альфа-кислоти, із щонайменше однією вуглецевмісною хімічною сполукою з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту з неподіленою парою електронів, зі значенням рКb нижче 5, де концентрація сполук альфа-кислот у реакційній суміші на початку реакції ізомеризації становить щонайменше 1 % мас., причому на початку реакції ізомеризації молярне співвідношення сполук альфа-кислот до вмісту азоту вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, має значення в інтервалі від 20:1 до 1:10.

2. Спосіб за п. 1, у якому зазначена сировина хмелю, що містить альфа-кислоти, є екстрактом хмелю.

3. Спосіб за п. 1 або п. 2, у якому зазначену вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, вибирають з групи, що складається з амінокислот, складноефірних сполук, одержаних з амінокислот, амідних сполук, одержаних з амінокислот, сольових сполук, одержаних з амінокислот, амінофенолів, аміноспиртів, аміноцукрів, амінів, імінів, оксимів, гідроксиламінів, амідинів, гуанідинів, амідів, імідів, сечовин, піримідинів, пуринів та (функціоналізованих) олігомерних або полімерних похідних цих сполук; і у якому ці сполуки є нециклічними (аліфатичними або з ненасиченими вуглецевими бічними ланцюгами), циклічними (насичені або ненасичені кільця), або гетероциклічними (насичені або ненасичені кільця).

4. Спосіб за п. 3, у якому зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, є сполукою, звичайно присутньою у пивних продуктах або присутньою в природних умовах в організмі людини.

5. Спосіб за п. 3 або п. 4, у якому зазначена амінокислота є альфа-амінокислотою з конфігурацією D-стереоізомера, альфа-амінокислотою з конфігурацією L-стереоізомера, бета-амінокислотою або гамма-амінокислотою.

6. Спосіб за п. 5, у якому зазначена амінокислота є L-проліном або бета-аланіном.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, у якому реакцію ізомеризації проводять без використання розчинника.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, у якому реакцію ізомеризації проводять в неводних умовах.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, у якому реакцію ізомеризації проводять у розчиннику або в суміші розчинників, та у якому зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, не є амінокислотою.

10. Спосіб за п. 5 або п. 6, у якому реакцію ізомеризації проводять у присутності води, та у якому масове співвідношення зазначеної амінокислоти до води у реакційній суміші становить щонайменше 5:1.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, у якому реакцію ізомеризації проводять в атмосфері, що не містить кисню.

12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, у якому реакцію ізомеризації проводять при температурі щонайменше 278 К.

13. Спосіб за п. 12, у якому реакції ізомеризацію проводять при температурі від 323 К до 383 К.

14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, який додатково включає проведення реакції гідрогенізації та/або відновлення.

15. Спосіб за п. 14, у якому зазначену реакцію гідрогенізації та/або відновлення проводять у присутності водню з гетерогенними каталізаторами на основі металів, за відсутності або у присутності розчинника, при температурі щонайменше 278 К.

Текст

Реферат: Винахід стосується способу одержання ізо-альфа-кислот з альфа-кислот, у якому екстракт, що містить альфа-кислоти хмелю змішують з вуглецевмісною хімічною сполукою з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту з неподіленою парою електронів або їх сумішами, без використання розчинника або у присутності розчинників та, краще, в атмосфері, що не містить кисню; одержану суміш піддають дії температури щонайменше 278 К протягом часу, достатнього для здійснення потрібної конверсії реагенту альфа-кислот на продукт ізо-альфа-кислот. UA 109671 C2 (12) UA 109671 C2 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ОБЛАСТЬ ТЕХНІКИ Даний винахід стосується удосконаленого способу продукування ізо-альфа-кислот (ізогумулонів) шляхом ізомеризації альфа-кислот хмелю (гумулонів), таких як у формі екстракту хмелю, з використанням вуглецевмісних хімічних сполук (або їх сумішей) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів (неподілена пара електронів є валентною парою електронів без утворення зв'язку або усуспільнення з іншими атомами). Даний винахід далі стосується композиції ізо-альфа-кислот, одержаної зазначеним удосконаленим способом ізомеризації та використання зазначених композицій ізо-альфа-кислот у харчових продуктах та напоях, зокрема, як композиції гіркоти, та/або як джерела для одержання відновлених або гідрогенізованих композицій ізо-альфакислот. ВІДОМИЙ РІВЕНЬ ТЕХНІКИ Традиційно, хміль, у формі хмельових шишок або хмельових гранул, додають на стадії варіння сусла процесу пивоваріння. Це приводить до екстракції в незброджене сусло альфакислот (гумулонів, таких як гумулон, адгумулон, когумулон, постгумулон та прегумулон), які під дією температури (термічна ізомеризація) частково ізомеризуються до відповідних ізо-альфакислот (ізогумулонів). Ці ізо-альфа-кислоти відповідають за характерний гіркий смак охмеленого пива. Типові рівні альфа-кислот у суслі на початку варіння сусла є меншими за 0,01 % мас. -1 (нижче 100 ppm (млн )). Недоліками цього традиційного підходу до охмеління з метою створення гіркоти є неефективна екстракція альфа-кислот та ізомеризація при pH сусла, тобто, pH від 5,2 до 5,4, що типово приводить до виходу ізо-альфа-кислот нижче 40 % (GB 1158697). Стало зрозуміло, що утилізацію хмелю можна поліпшити шляхом проведення ізомеризації альфа-кислот поза процесом пивоваріння, зокрема, під дією основних неорганічних сполук. Один патент використовує порошкоподібний хміль як технологічну сировину, яку змішують з оксидами лужноземельних металів і потім нагрівають в анаеробних умовах (US 4123561). Недоліками цього способу є утворення неприємного присмаку та низька утилізація хмелю. Через це, пізніші розробки використовують екстракти хмелю, одержані шляхом екстракції смол хмелю (у тому числі альфа-кислот) з хмельових шишок, а не порошок хмелю. Використання екстрактів хмелю замість традиційних продуктів хмелю має численні переваги, у тому числі більш стабільний та більш однаковий хімічний склад. Загалом, такі екстракти хмелю зараз одержують шляхом екстракції рідким або надкритичним діоксидом вуглецю, що усуває проблеми присутності пестицидів та залишків розчинника в екстрактах, які виникали раніше при застосуванні екстракції органічними розчинниками, такими як гексан. Екстракти хмелю, одержані з використанням діоксиду вуглецю, містять переважно альфакислоти (гумулони) разом з бета-кислотами (лупулонами), і вони можуть бути додатково фракціоновані для одержання екстрактів хмелю, збагачених альфа-кислотами. Починаючи з цих екстрактів, що містять альфа-кислоти, може бути проведена "автономна" попередня ізомеризація альфа-кислот поза процесом пивоваріння (варіння сусла) з використанням сполук на основі лужних металів та/або лужноземельних металів за допомогою двох підходів. Перший підхід використовує реакційне середовище без розчинників, у той час як при іншому підході перетворення здійснюють після додавання розчинників, якими є або чиста вода або, альтернативно, вода, змішана з органічним розчинником. Перший підхід загалом оснований на застосуванні сполук лужноземельних металів, наприклад, оксидів лужноземельних металів (напр., MgO). Ці неорганічні каталізатори змішують з екстрактом, що містить альфа-кислоти. Однак, під час здійснення цих способів ізомеризації, оксиди щонайменше частково розчиняються, і тому після тривалого часу реакції при підвищеній температурі продукти ізо-альфа-кислот одержують у вигляді комплексів катіон лужноземельного металу - ізогумулят (US 5015491) з ізомерним розподілом цис- та транс-ізоальфа-кислот, рівним 50:50. Для одержання ізо-альфа-кислот у вигляді органічної фази потрібна додаткова стадія, яка передбачає підкислення (напр., водним розчином сірчаної кислоти) ізогумулятних солей лужноземельних металів. Це приводить до утворення шару ізоальфа-кислот, який може бути декантований від окремого водного шару, що містить сульфатні солі лужноземельних металів. Для одержання товарного продукту потрібний процес нейтралізації сполукою калію, який дає водний розчин розчинених ізогумулятів калію. Цей тип процесу передбачає, що додані на початку сполуки лужноземельних металів не можуть бути виділені з продуктів як такі. В іншому підході використовують солі лужних металів та/або солі лужноземельних металів, напр., розчини K2CO3 та MgCl2 (US 3765903; US 3952061; US 4002683; US 4758445). Стехіометричні кількості катіонів лужних металів та високі температури є загалом потрібними для перетворення альфа-кислот на ізо-альфа-кислоти в реакційному середовищі, що містить 1 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 воду. Знов, для виділення ізо-альфа-кислот потрібні стадії підкислення та декантації. На додаток, присутність води приводить до утворення небажаних побічних продуктів деградації, напр., гумулінових кислот. В US 5370897 сіль лужноземельного металу (напр., MgSO 4) та сіль лужного металу (K2CO3) були об'єднані в один процес для прискорення ізомеризації альфа-кислот. US 5155276 описує застосування гетерогенного каталізатора, а саме Al2O3, що додатково потребує розчиненої солі лужного металу у щонайменше стехіометричному молярному співвідношенні до реагенту альфа-кислоти. Хоча в цьому процесі використовують "нерозчинний каталізатор", який може бути відокремлений від реакційної суміші шляхом фільтрації після реакції ізомеризації, гетерогенний каталізатор сам по собі є неефективним і потребує другого, розчиненого каталізатора. Крім того, додаткові стадії підкислення та декантації потрібні для одержання продукту ізо-альфа-кислот. Наведений вище опис чітко показує, що способи ізомеризації альфа-кислот хмелю, відомі з рівня техніки, є складними операціями, що передбачають використання розчинних неорганічних сполук, які прискорюють реакцію, та включають підкислення та декантацію для видалення неорганічних каталізаторів, тим самим приводячи до високих рівнів відходів, часто з небажаним утворенням побічних продуктів деградації. Таким чином, залишається потреба в удосконалених способах ізомеризації альфа-кислот хмелю. СУТЬ ВИНАХОДУ Даний винахід пропонує удосконалений спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю (або (частково) гідрогенізованих альфа-кислот, зокрема, тетрагідро-альфа-кислот) до ізо-альфакислот (або (частково) гідрогенізованих ізо-альфа-кислот, зокрема, тетрагідро-ізо-альфакислот) з використанням вуглецевмісних хімічних сполук, які мають одну чи декілька функціональних груп, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Даний винахід додатково стосується композицій ізо-альфа-кислот, одержуваних шляхом зазначеної ізомеризації за даним винаходом, та їх використання. Перша мета даного винаходу передбачає спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю до ізоальфа-кислот хмелю, який включає змішування сировини хмелю, що містить альфа-кислоти, із щонайменше однією вуглецевмісною хімічною сполукою з однією чи декількома функціональними групами, які містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів і, у такий спосіб, проведення ізомеризації альфа-кислот хмелю. Краще, зазначена сировина хмелю, що містить альфа-кислоти, є екстрактом хмелю, ще краще, одержаним шляхом екстракції рідким або надкритичним діоксидом вуглецю. Краще, зазначену вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, вибирають з групи, що складається з амінокислот, складноефірних сполук, одержаних з амінокислот, амідних сполук, одержаних з амінокислот, сольових сполук, одержаних з амінокислот, амінофенолів, аміноспиртів, аміноцукрів, амінів, імінів, оксимів, гідроксиламінів, амідинів, гуанідинів, амідів, імідів, сечовин, піримідинів, пуринів та (функціоналізованих) олігомерних або полімерних похідних цих сполук; і такі сполуки є нециклічними (аліфатичні або ненасичені вуглецеві бічні ланцюги), циклічними (насичені або ненасичені кільця), або гетероциклічними (насичені або ненасичені кільця) молекулами. Краще, цвітеріонні вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, мають щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 6, ще краще, мають щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 5, найкраще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 4. Альтернативно, нецвітеріонні вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, краще містять щонайменше один атом азоту, зв'язаний з двома чи трьома атомами вуглецю, як, наприклад, у випадку вторинних та третинних аміногруп. Зазначені не-цвітеріонні вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, краще мають щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 9, ще краще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 7, найкраще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 5. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є сполукою, звичайно присутньою у пивних продуктах та/або 2 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 присутньою в природних умовах в організмі людини. Ще краще, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є альфа-амінокислотою з конфігурацією Dстереоізомера, альфа-амінокислотою з конфігурацією L-стереоізомера, бета-амінокислотою або гамма-амінокислотою. Найкраще, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є L-проліном або бета-аланіном. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, реакція ізомеризації альфа-кислот протікає в атмосфері, що не містить кисню. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, концентрація сполук альфа-кислоти в реакційному середовищі, тобто, після додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, до сировини, що містить альфа-кислоти, на початку реакції ізомеризації, складає щонайменше 1 % мас. В ще іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, реакція ізомеризації альфа-кислот протікає за відсутності розчинника або у неводних умовах. Альтернативно, реакція ізомеризації альфа-кислот відповідно до даного винаходу, коли використовувана вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, не є амінокислотою, може бути проведена у розчиннику або в суміші розчинників. Альтернативно, якщо у реакції ізомеризації альфа-кислот відповідно до даного винаходу як вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, використовують амінокислоту, то масове співвідношення зазначеної амінокислоти до води в реакційному середовищі краще складає щонайменше 5:1. Якщо реакція ізомеризації проводиться у водних умовах, то pH реакційного середовища для ізомеризації альфа-кислот становить щонайменше >5,5, краще, >6,5, ще краще, >7,0, найкраще, >7,5. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, реакція ізомеризації альфа-кислот протікає при температурі щонайменше 278 K, ще краще, при температурі від 323 до 383 K. В ще іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, реакція ізомеризації альфа-кислот проводиться при молярному співвідношенні альфа-кислоти до вмісту азоту у зазначеній хімічній сполуці з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, від 20:1 до 1:10 на початку реакції ізомеризації. Інший кращий варіант втілення передбачає спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю, який включає змішування сировини хмелю, що містить альфа-кислоти, із щонайменше однією вуглецевмісною хімічною сполукою з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, і додатково включає стадію реакції гідрогенізації та/або відновлення. Краще, зазначена реакція гідрогенізації та/або відновлення проводиться у присутності водню з гетерогенними каталізаторами на основі металів, краще, каталізаторами на основі благородних металів, за відсутності або в присутності розчинника, при температурі щонайменше 278 K. Друга мета даного винаходу передбачає композицію ізо-альфа-кислот хмелю, одержану, або яка може бути одержана, з екстракту хмелю, що містить ізомеризовані альфа-кислоти хмелю, та щонайменше однієї вуглецевмісної хімічної сполуки, яка має одну чи декілька функціональних груп, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Краще, молярне співвідношення ізо-альфа-кислот до вмісту азоту у зазначеній вуглецевмісній хімічній сполуці (сполуках) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, у зазначеній композиції ізо-альфакислот хмелю має значення від 20:1 до 1:10. Ще краще, зазначена композиція ізо-альфа-кислот хмелю містить сполуки ізо-альфа-кислот та L-пролін з молярним співвідношенням ізо-альфакислот до L-проліну від 3:1 до 1:3. Зазначена композиція ізо-альфа-кислот відповідно до даного винаходу може включати сполуки ізо-альфа-кислот хмелю, які є частково або повністю відновленими та/або гідрогенізованими. Третя мета даного винаходу стосується використання композиції ізо-альфа-кислот хмелю відповідно до даного винаходу у харчових продуктах, напоях або пиві, зокрема, як композиції гіркоти для пива та напоїв. Також зазначена композиція ізо-альфа-кислот хмелю відповідно до даного винаходу може бути використана як сировина для способів гідрогенізації та/або відновлення з метою одержання частково або повністю гідрогенізованих або відновлених ізоальфа-кислот. ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС Опис 3 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для того, щоб терміни, використовувані в даному описі, мали чіткі та однакові значення, надамо такі визначення: "Неподілена пара електронів" є валентною парою електронів без утворення зв'язку або усуспільнення з іншими атомами. "Амінокислота" є молекулою, що містить аміногрупу, групу карбонової кислоти та (бічний) ланцюг, різний у різних амінокислотах. В альфа-амінокислоті, аміногрупа приєднана до атома вуглецю, який безпосередньо прилягає до групи карбонової кислоти (альфа-вуглець). Різні альфа-амінокислоти відрізняються за видом бічного ланцюга, приєднаного до їх альфавуглецю, і змінюються у розмірі від усього лише одного атома водню в гліцині до великої гетероциклічної групи у триптофані. Існують інші типи амінокислот, у яких аміногрупа приєднана до іншого атома вуглецю; наприклад, у бета-амінокислоті (такій як, наприклад, бета-аланін) аміногрупа розташована у бета-положенні від групи карбонової кислоти, у той час як в гаммаамінокислоті (такій як, наприклад, гамма-аміномасляна кислота) атом вуглецю, до якого приєднана аміногрупа, відокремлений від групи карбонової кислоти двома іншими атомами вуглецю. У контексті даного винаходу, термін "альфа-кислота" включає будь-яку сполуку альфакислот, присутню в природних умовах у хмелі або екстракті хмелю, таку як гумулон, адгумулон, когумулон, постгумулон та прегумулон, а також її гідрогенізоване та/або відновлене похідне, включаючи дигідро- та тетрагідро-сполуки альфа-кислот, краще, тетрагідро-альфа-кислоти. Аналогічно, в контексті даного винаходу, термін "ізо-альфа-кислота" включає будь-яку сполуку, яка є ізомеризованою сполукою альфа-кислоти хмелю, таку як ізогумулон, ізо-адгумулон, ізокогумулон, ізо-постгумулон та ізо-прегумулон, а також її гідрогенізоване та/або відновлене похідне, включаючи сполуки дигідро-ізо-альфа-кислот, тетрагідро-ізо-альфа-кислот та гексагідро-ізо-альфа-кислот. Даний винахід пропонує удосконалений спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю (або (частково) гідрогенізованих альфа-кислот, зокрема тетрагідро-альфа-кислот) до ізо-альфакислот (або (частково) гідрогенізованих ізо-альфа-кислот, зокрема тетрагідро-ізо-альфа-кислот) з використанням вуглецевмісної хімічної сполуки, яка має одну чи декілька функціональних груп, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Без обмеження теорією, ізомеризація альфа-кислот хмелю до ізо-альфа-кислот каталізується додаванням таких вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, (або їх суміші) до сировини хмелю, що містить альфа-кислоти. Даний винахід додатково стосується композицій ізо-альфакислот, які можуть бути одержані за допомогою зазначеної ізомеризації альфа-кислот за даним винаходом, та їх використання. Таким чином, перша мета даного винаходу стосується способу ізомеризації альфа-кислот хмелю (або (частково) гідрогенізованих альфа-кислот), який включає введення в контакт або змішування сировини, що містить альфа-кислоти, краще, екстракту хмелю, та вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів (або суміші таких сполук), за відсутності або у присутності розчинника, краще, при температурі реакції щонайменше 278 K, і краще за відсутності кисню. Сировина, що містить альфа-кислоти У контексті даного винаходу, сировина, що містить альфа-кислоти, є краще екстрактом хмелю, де зазначений екстракт хмелю краще одержаний шляхом рідинної або надкритичної екстракції діоксидом вуглецю. Сировина, що містить альфа-кислоти, може бути сировиною з чистих альфа-кислот хмелю, або екстрактом хмелю, збагаченим альфа-кислотами хмелю, або сумішшю альфа-кислот хмелю та бета-кислот хмелю, або сумішшю альфа-кислот хмелю, бетакислот хмелю та ефірних олій хмелю, або сумішшю альфа-кислот хмелю, бета-кислот хмелю, ефірних олій хмелю та твердих смол хмелю, або екстрактом хмелю, або діоксид-вуглецевим екстрактом хмелю. Сировина, що містить альфа-кислоти, може також бути хмельовими гранулами або порошком хмелю. У способі відповідно до винаходу може бути використана сировина, що містить альфакислоти, які (в природних умовах) містять вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, як це може бути у випадку використання порошку хмелю або хмельових гранул як сировини, що містить альфа-кислоти. В діоксид-вуглецевому екстракті хмелю, з іншого боку, вміст, наприклад, природних альфа-амінокислот з конфігурацією L-стереоізомера є дуже низьким, оскільки амінокислоти (а також олігопептиди та поліпептиди) є майже нерозчинними у щільному діоксиді вуглецю і тому не екстрагуються в ході процесу екстракції кислот хмелю. Однак, типово, 4 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зазначену вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, додають до сировини хмелю, що містить альфа-кислоти, на додаток до однієї чи декількох зазначених вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, які можуть бути вже присутніми в природних умовах. Вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів У контексті даного винаходу, придатна вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, може бути, без обмеження, амінокислотою, амінофенолом, аміноспиртом, аміноцукром, аміном, іміном, оксимом, амідом, імідом, сечовиною, гідроксиламіном, амідином, гуанідином, пурином, піримідином або їх (функціоналізованим) похідним, або може також бути олігомерною чи полімерною сполукою (наприклад, олігопептидом або поліпептидом/білком), яка містить щонайменше один (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Зазначена сполука структурно може бути нециклічною (аліфатичною або з ненасиченими вуглецевими бічними ланцюгами), циклічною (насичені чи ненасичені кільця), або гетероциклічною (насичені чи ненасичені кільця) молекулою. В кращому варіанті втілення, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука із щонайменше однією функціональною групою, що містить (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, може існувати як цвітер-іон (такий як амінокислоти, наприклад, альфа-амінокислоти з конфігурацією L-стереоізомера або бета-амінокислоти, такі як бета-аланін). Зазначена цвітеріонна вуглецевмісна хімічна сполука із щонайменше однією функціональною групою, що містить (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, включає, таким чином, крім інших функціональних груп, щонайменше комбінацію кислотного центру (такого як група карбонової кислоти) та основного центру (аміногрупа). Кращою цвітеріонною вуглецевмісною хімічною сполукою із щонайменше однією функціональною групою, що містить (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є амінокислота з лише одним (основним) атомом азоту з неподіленою парою електронів, (напр., гліцин, L-пролін та бета-аланін), ще краще, альфа-амінокислота, найкраще, її L-стереоізомер, з неполярним бічним ланцюгом (наприклад, L-пролін) або з полярним незарядженим бічним ланцюгом (наприклад, L-треонін). Інша краща цвітеріонна вуглецевмісна хімічна сполука відповідно до даного винаходу є амінокислотою, ще краще, альфа-амінокислотою, найкраще, її L-стереоізомером, із щонайменше двома (основними) атомами азоту з неподіленою парою електронів, (наприклад Lтриптофан). Зазначені цвітеріонні вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, краще мають щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 6 (наприклад L-аспарагін), ще краще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 5 (наприклад L-аланін), найкраще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 4 (наприклад L-пролін). Величини pKb позначають константи дисоціації у водному розчині в стандартних умовах; таку інформацію можна знайти, наприклад, у CRC Handbook of Chemistry and Physics та інших довідниках. В іншому кращому варіанті втілення, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука із щонайменше однією функціональною групою, що містить (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, не може існувати як цвітер-іон. Краще, зазначені не-цвітеріонні вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, включають щонайменше один атом азоту, зв'язаний з двома чи трьома атомами вуглецю, як, наприклад, у випадку вторинних та третинних аміногруп. Без обмеження теорією, реакційна здатність аміногрупи у таких сполуках, що містять вторинну та/або третинну аміногрупу, є сбалансованою стеричними перешкодами вуглецевмісних ланцюгів, приєднаних до зазначеної аміногрупи. Зазначені не-цвітеріонні вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, краще мають щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 9 (наприклад, піридин), ще краще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 7 (наприклад, пурин), найкраще, щонайменше одну функціональну групу, що містить (основний) атом азоту, зі значенням pKb нижче 5 (наприклад, піперидин). В кращому варіанті втілення даного винаходу, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з 5 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є безпечною сполукою, що має статус GRAS (загальновизнана безпечною), та/або є сполукою, присутньою в природних умовах в організмі людини, або яка є звичайно присутньою у напоях, зокрема, пивних продуктах. Такі кращі вуглецевмісні хімічні сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, включають, поміж іншого, природні амінокислоти, наприклад, (альфа-)амінокислоти, такі як гліцин, L-пролін, бета-аланін, гамма-аміномасляна кислота, орнітин і т.д. Ще краще, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є альфа-амінокислотою, найкраще, з конфігурацією L-стереоізомера, більш конкретно, вибраною з групи, що складається з L-аланіну, L-валіну, L-лейцину, L-ізолейцину, L-фенілаланіну, Lтриптофану, L-метіоніну, L-проліну, L-аспарагінової кислоти, L-глутамінової кислоти, Lглутаміну, L-серину, L-треоніну, L-цистеїну, L-тирозину, L-аспарагіну, L-гістидину, L-лізину, Lаргініну та L-селеноцистеїну. Найкраще, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є L-проліном. Краще, оскільки ці природні сполуки, зокрема, сполуки альфа-амінокислот з конфігурацією L-стереоізомера, є присутніми у пиві та напоях, зазначені сполуки непотрібно відокремлювати від одержаної фази продукту ізо-альфа-кислот після способу ізомеризації, через те, що ці природні сполуки, зокрема L-амінокислоти, є, таким чином, сумісними з пивом. Внаслідок цього, продукт ізо-альфа-кислот, одержаний шляхом проведення способу відповідно до даного винаходу, у якому одну чи декілька природних сполук (таких як природні (альфа-)амінокислоти, наприклад, L-амінокислоти (напр., L-пролін)) використовують як вуглецевмісну хімічну сполуку (сполуки) з функціональною групою, що містить (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, для реакції ізомеризації альфа-кислот, може бути використаний як такий або, альтернативно, розведений сумісним з харчовими продуктами або пивом розчинником (напр., водою та/або етанолом) для застосування у харчових продуктах та напоях, зокрема, у пиві, зокрема, як композиція гіркоти, не потребуючи додаткового очищення перед застосуванням. Альтернативно, продукти ізо-альфа-кислот можуть бути (частково) відокремлені від вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, за допомогою методів розділення, таких як промивання, екстракція і т.д. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є амінокислотою типу альфа-амінокислоти з конфігурацією Dстереоізомера, ще краще, вибраною з групи, що складається з D-аланіну, D-валіну, D-лейцину, D-ізолейцину, D-фенілаланіну, D-триптофану, D-метіоніну, D-проліну, D-аспарагінової кислоти, D-глутамінової кислоти, D-глутаміну, D-серину, D-треоніну, D-цистеїну, D-тирозину, Dаспарагіну, D-гістидину, D-лізину, D-аргініну та D-селеноцистеїну. У ще іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є амінокислотою з аміногрупою, розташованою не в альфаположенні до групи карбонової кислоти, включаючи, без обмеження, амінокислоту типу бетаамінокислоти, таку як бета-аланін, ніацин (вітамін B3) і т.д., або амінокислоту типу гаммаамінокислоти, таку як гамма-аміномасляна кислота. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є складноефірною сполукою, одержаною з амінокислоти, наприклад, складноефірною сполукою, утвореною за реакцією L- або D-амінокислот з етанолом (наприклад, складним етиловим ефіром L-проліну), або утвореною за реакцією бета-аланіну з етанолом і т.д. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є амідною сполукою, одержаною з амінокислоти, наприклад, амідними сполуками, утвореними за реакцією L- або D-амінокислот з аміновими сполуками (наприклад, L-пролінамідом) і т.д. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є сольовою сполукою, одержаною з амінокислоти, наприклад, мононатрію глутаматом, монокалію глутаматом і т.д. 6 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є аміноспиртом (тобто вуглецевмісною хімічною сполукою із щонайменше однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, та щонайменше одну спиртову групу, крім інших функціональних груп), наприклад, L-пролінолом, сфінгозином та його похідними (сфінголіпідами), трис(гідроксиметил)амінометаном, триетаноламіном і т.д. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є аміноцукром або його похідними, наприклад, меглуміном, глюкозаміном (та його полімерними похідними, такими як хітозан), рибофлавіном (вітаміном B2) та нуклеозидами. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є азотвмісним олігомером чи полімером, наприклад, олігопептидами, поліпептидами, глікопротеїнами, меланоїдинами, полівінілпіролідоном, поліетиленіміном і т.д. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, є вибраною з амінів, гідроксиламінів, сечовин, пуринів, піримідинів, азолів, імінів, оксимів, амідів, імідів, амідинів, гуанідинів. Ці сполуки можуть бути нециклічними (аліфатичними або з ненасиченими вуглецевими бічними ланцюгами), або циклічними (насичені и ненасичені кільця) або гетероциклічними (насичені чи ненасичені кільця). Прикладами є піридин, піперидин, піролідин, піразин, піперазин, піримідин(и), (імід)азол(и), пурин(и), піколіни, лютидини і т.д. та їх похідні. В іншому кращому варіанті втілення даного винаходу, реакція ізомеризації альфа-кислот каталізується при додаванні сумішей вищеописаної вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Слід розуміти, що цей перелік є необмежувальним і що усі вуглецевмісні хімічні сполуки, що мають одну чи декілька функціональних груп, які містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, можуть бути використані в даному винаході. Зокрема, може бути використана будь-яка комбінація або суміш вищеописаних вуглецевмісних хімічних сполук, які мають одну чи декілька функціональних груп, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Умови реакції ізомеризації альфа-кислот Краще, спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю відповідно до даного винаходу проводять при рівнях кисню в атмосфері над реакційною сумішшю нижче 5 %, 4 %, 3 %, 2 % або 1 %. Ще краще, під час проведення способу ізомеризації альфа-кислот хмелю відповідно до даного винаходу над реакційною сумішшю підтримують безкисневу або інертну атмосферу. Придатні інертні або безкисневі атмосфери можуть бути створені з використанням таких газів, як азот, гелій, аргон або діоксид вуглецю, або при роботі під вакуумом. Реакція ізомеризації відповідно до даного винаходу може бути проведена без використання розчинника або у присутності розчинника чи суміші розчинників. В кращому варіанті втілення способу відповідно до даного винаходу, ізомеризацію альфакислот з використанням зазначеної вищеописаної вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, проводять без використання розчинника, наприклад, у випадку, коли змішують зазначену вищеописану вуглецевмісну хімічну сполуку з екстрактом хмелю, одержаним шляхом рідинної або надкритичної екстракції діоксидом вуглецю, або в неводних умовах, коли її проводять у присутності розчинника чи суміші розчинників. Альтернативно, ізомеризація альфа-кислот відповідно до даного винаходу може бути проведена у присутності протонного розчинника (наприклад, з гідроксильними групами), включаючи H2O, EtOH і т.д. або їх суміші. Якщо реакцію ізомеризації проводять у водних умовах, то величина pH реакційного середовища для ізомеризації альфа-кислот складає щонайменше >5,5, краще, >6,5, ще краще, >7,0, найкраще, >7,5. Таким чином, слід розуміти, що спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю відповідно до даного винаходу типово здійснюється в умовах, відмінних від стадії варіння сусла процесу пивоваріння, з типовим pH близько 5,2. Ізомеризацію альфа-кислот відповідно до даного винаходу з використанням вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом 7 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 азоту з неподіленою парою електронів, краще проводять у реакційних сумішах, які можуть не містити розчинника або можуть включати один чи декілька розчинників, при вмісті альфа-кислот щонайменше 0,5 % мас., 1 % мас. або 2 % мас. на початку реакції ізомеризації. При меншому вмісті альфа-кислот, як, наприклад, на стадії варіння сусла процесу пивоваріння з типовим вмістом альфа-кислот нижче 0,01 % мас., вихід ізо-альфа-кислот в ізомеризації альфа-кислот з використанням вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту, був таким саме, як у контрольному експерименті, проведеному за відсутності вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту. Це було експериментально перевірено з використанням піридину, що, як повідомлялося, є присутнім у пиві, як вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту, в еквімолярному співвідношенні з альфа-кислотами на початку реакції ізомеризації, в стандартних умовах ізомеризації альфа-кислот, за винятком розведення в H2O (pH ≈ 5), як описано у Прикладі 6. Ізомеризацію альфа-кислот відповідно до даного винаходу з використанням цвітеріонної вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, (такої як L-пролін, бета-аланін і т.д.) краще проводять за відсутності H2O у реакційній суміші або з низьким вмістом H2O у реакційній суміші. Ще краще, масове співвідношення цвітеріонної вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, до H2O у реакційній суміші складає щонайменше 3:1, 5:1, 7:1 або 10:1. У випадку високого рівня вмісту H2O у реакційній суміші порівняно з рівнем цвітеріонних вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, як, наприклад, на стадії варіння сусла процесу пивоваріння, спостережуваний вихід ізо-альфа-кислот був таким саме, як в контрольному експерименті за відсутності цвітеріонної вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, (див. також Приклад 6). Краще, реакції ізомеризації альфа-кислот відповідно до даного винаходу дають протікати протягом часу, достатнього для досягнення більш ніж 50 %, 60 %, 70 % або 80 % конверсії реагентів альфа-кислот, ще краще, щонайменше 90 % конверсії реагентів альфа-кислот, краще, з більш ніж 90 % селективності по продуктам ізо-альфа-кислот. Як зрозуміло рядовому фахівцю в цій області техніки, час реакції для одержання щонайменше 50 %, 60 %, 70 %, 80 % або 90 % виходу ізо-альфа-кислот, для конкретної сировини, що містить альфа-кислоти (з конкретним складом та вмістом альфа-кислот), залежить, поміж іншим, від використовуваної вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, від застосовуваного співвідношення субстрату до зазначеної вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, та від застосовуваних умов процесу, таких як температура реакції та присутність або відсутність розчинників чи сумішей розчинників. В іншому кращому варіанті втілення способу за даним винаходом, ізомеризацію альфакислот проводять з молярним співвідношенням альфа-кислоти до вмісту азоту вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, від 20:1 до 1:10, краще, від 10:1 до 1:5 або від 5:1 до 1:5, ще краще, від 3:1 до 1:3 або від 2:1 до 1:2, на початку реакції ізомеризації. Ізомеризацію альфа-кислот хмелю до ізо-альфа-кислот відповідно до даного винаходу проводять при температурі реакції щонайменше 278 K. Краще, ізомеризацію альфа-кислот проводять при температурі реакції в інтервалі значень від 293 K до 388 K, ще краще, в інтервалі значень від 323 K до 383 K, найкраще, в інтервалі значень від 353 K до 378 K. Ізомеризацію альфа-кислот хмелю відповідно до даного винаходу краще проводять з часами реакції в інтервалі значень від 0,1 до 48 годин, ще краще, в інтервалі значень від 0,5 до 24 годин, найкраще, в інтервалі значень від 1 до 12 годин. Після досягнення достатньої/потрібної конверсії реагенту альфа-кислот (наприклад, у випадку ізомеризації альфа-кислот без використання розчинника), концентрація вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, у фазі продукту, що містить ізо-альфа-кислоти, може бути зменшена, або продукти ізо-альфа-кислот можуть бути відокремлені, за допомогою методів розділення, таких як екстракція, промивання або більш сучасні методи розділення, відомі фахівцям. 8 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В іншому кращому варіанті втілення способу за даним винаходом сумісна з пивом вуглецевмісна хімічна сполука (сполуки) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, зокрема, така, що є звичайно присутньою у пивних продуктах та/або присутньою в природних умовах в організмі людини, така як амінокислоти, зокрема, бета-аланін, або альфа-амінокислоти з конфігурацією Lстереоізомера, такі як L-пролін, не видаляється з фази продукту ізо-альфа-кислот після реакції ізомеризації. Зрозуміло, що реакція ізомеризації відповідно до даного винаходу може проводитися після чи перед реакціями гідрогенізації та/або відновлення, або реакція ізомеризації проводиться по суті одночасно з реакцією гідрогенізації та/або відновлення, з утворенням дигідро-, тетрагідрота/або гексагідро-ізо-альфа-кислот. Таким чином, даний винахід також стосується способу одержання похідних (гідрогенізованих та/або відновлених) продуктів ізо-альфа-кислот з альфа-кислот хмелю, який включає стадію змішування сировини хмелю, що містить альфа-кислоти, та вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів (або суміші зазначених сполук), за відсутності або у присутності розчинника та, краще, за відсутності кисню і, необов'язково, додатково включає стадію реакції гідрогенізації та/або відновлення, шляхом проведення реакції гідрогенізації та/або відновлення альфа-кислот та/або ізо-альфа-кислот. Зазначені реакції гідрогенізації та/або відновлення можуть бути будь-яким процесом, який приводить до утворення дигідро-, тетрагідро-, та/або гексагідро-ізо-альфа-кислот. Багато способів гідрогенізації та/або відновлення є добре відомими фахівцям. Наприклад, усі способи відновлення, відомі фахівцям для одержання дигідро-ізо-альфа-кислот (або гексагідро-ізоальфа-кислот через проміжні тетрагідро-ізо-альфа-кислоти) використовують боргідридмедійоване відновлення ізо-альфа-кислот або їх похідних (US 3558326; US 4324810). Способи гідрогенізації для одержання тетрагідро-ізо-альфа-кислот (або гексагідро-ізо-альфа-кислот через проміжні дигідро-ізо-альфа-кислоти) проводять в присутності H2 з гетерогенними каталізаторами на основі благородних металів, звичайно, на основі Pd (US 5013571; US 5600012). В кращому варіанті втілення зазначені способи гідрогенізації проводять у присутності H2 з каталізаторами на основі металів, такими як на основі (благородних) металів. Ці способи гідрогенізації проводять у присутності H2 з каталізаторами на основі, наприклад, Ag, Au, Co, Cu, Ir, Ni, Pd, Pt, Rh, Ru і т.д. В кращому варіанті втілення, комбінація ізомеризації альфа-кислот з реакцією гідрогенізації приводить до утворення гексагідро-ізо-альфа-кислот, але не потребує додаткової реакції відновлення, такої як відновлення боргідридом лужного металу. Таким чином, даний винахід також стосується способу дериватизації альфа-кислот, який включає стадії: (i) змішування сировини, що містить альфа-кислоти, краще, екстракту хмелю, та вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів (або суміші таких сполук), за відсутності або у присутності розчинника і, краще, за відсутності кисню, та (ii) введення в контакт одержаних ізо-альфа-кислот та гетерогенного рутенійвмісного каталізатора, за відсутності або в присутності розчинника, та витримування цієї суміші під водневмісною атмосферою (або чистим газоподібним воднем, або воднем, розведеним іншим газом, таким як інертний газ, наприклад, азот, гелій, аргон або діоксид вуглецю, або їх суміш) при температурі щонайменше 278 K. Краще, в результаті реакції ізомеризації за даним винаходом одержують ізо-альфа-кислоти, збагачені цис-ізо-альфа-кислотами, які є хімічно більш стабільними, ніж транс-ізо-альфакислоти. Винахід дозволяє одержувати ізо-альфа-кислоти з цис:транс співвідношенням, яке краще дорівнює або є вищим за 65:35, ще краще, яке дорівнює або є вищим за 70:30, і найкраще, яке дорівнює або є вищим за 75:25. Таким чином, даний винахід стосується способу одержання композиції ізо-альфа-кислот з цис:транс співвідношенням, краще, щонайменше 65:35, ще краще, щонайменше 70:30 або найкраще, щонайменше 75:25, який включає стадії (i) змішування сировини, що містить альфакислоти та вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, (або суміш зазначених сполук), за відсутності або у присутності придатного розчинника та, краще, за відсутності кисню, та (ii) дії на зазначену реакційну суміш температурою щонайменше 278 K. Краще, реакція ізомеризації альфа-кислот відповідно до даного винаходу може бути проведена без, та не потребує, додавання неорганічних сполук як каталізаторів ізомеризації, таких як розчинні сполуки лужних металів або лужноземельних металів, такі як використовувані 9 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 у реакціях ізомеризації, відомих фахівцям. Конкретніше, немає потреби використовувати додатковий гідроксид натрію, гідроксид калію, гідроксид магнію, гідроксид кальцію, оксид магнію, оксид кальцію, карбонат натрію, карбонат калію, карбонат магнію, карбонат кальцію, бікарбонат натрію, бікарбонат калію, бікарбонат магнію або бікарбонат кальцію. Зрозуміло, що цей перелік є необмежувальним. Спосіб ізомеризації альфа-кислот відповідно до даного винаходу може бути проведений у реакторі періодичної дії, причому вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, (або комбінація таких сполук) та сировину, що містить альфа-кислоти, завантажують в реакційну посудину на початку процесу. Можливе також використання інших процедур та конструкцій реакторів (наприклад, також безперервні процеси), які є загальновідомими кваліфікованим фахівцям в галузі хімічних процесів. Композиція ізо-альфа-кислот Друга мета даного винаходу передбачає композицію ізо-альфа-кислот, яка може бути одержана способами відповідно до даного винаходу, де зазначена композиція ізо-альфа-кислот включає сполуки ізо-альфа-кислот з цис:транс співвідношенням, краще, щонайменше 65:35, ще краще, щонайменше 70:30, або найкраще, щонайменше 75:25. В кращому варіанті втілення зазначена композиція ізо-альфа-кислот, краще, виготовлена з екстракту хмелю, включає одну чи декілька сполук ізо-альфа-кислот (гідрогенізованих чи ні та/або відновлених чи ні) та одну чи декілька вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Краще, зазначена композиція ізо-альфа-кислот є рідкою композицією ізо-альфакислот. Зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, може бути будьякою з вищеописаних вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, але краще зазначена вуглецевмісна сполука є безпечною сполукою зі статусом GRAS, та/або є сполукою, присутньою в природних умовах в організмі людини або звичайно присутньою в напоях, зокрема, пивних продуктах, такою як природні амінокислоти, зокрема, альфа-амінокислоти з конфігурацією L-стереоізомера. Краще, в зазначеній композиції ізо-альфа-кислот молярне співвідношення ізо-альфа-кислот до вмісту азоту амінокислоти або іншої вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, складає від 20:1 до 1:10, краще, від 10:1 до 1:5 або від 5:1 до 1:5, ще краще, від 3:1 до 1:3 або від 2:1 до 1:2. У ще кращому варіанті втілення зазначена композиція ізо-альфа-кислот включає одну чи декілька сполук ізо-альфа-кислот (гідрогенізованих чи ні та/або відновлених чи ні) та амінокислоту, з молярним співвідношенням ізо-альфа-кислот до зазначеної амінокислоти від 3:1 до 1:3, найкраще, від 2:1 до 1:2. Краще, зазначена амінокислота є L-проліном або бетааланіном. Композиція ізо-альфа-кислот відповідно до даного винаходу може бути використана як технологічна сировина для способів гідрогенізації та/або відновлення з одержанням гідрогенізованих або відновлених ізо-альфа-кислот, таких як дигідро-ізо-альфа-кислоти, тетрагідро-ізо-альфа-кислоти, гексагідро-ізо-альфа-кислоти і т.д. Альтернативно, продукти ізоальфа-кислот можуть бути відокремлені від композиції ізо-альфа-кислот відповідно до даного винаходу за допомогою методів розділення, таких як промивання, екстракція або більш сучасні процедури і т.д., і згодом використані як сировина для способів гідрогенізації та/або відновлення з одержанням гідрогенізованих або відновлених сполук ізо-альфа-кислот. В кращому варіанті втілення, зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, відповідно до даного винаходу, не відокремлюється від зазначеної композиції ізоальфа-кислот перед реакцією гідрогенізації та/або відновлення. Таким чином, даний винахід також стосується композиції ізо-альфа-кислот, яка може бути одержана способами відповідно до даного винаходу, де зазначена композиція ізо-альфа-кислот включає сполуки ізо-альфа-кислот з цис:транс співвідношенням (ізомерів ізо-альфа-кислот та/або гідрогенізованих чи відновлених сполук ізо-альфа-кислот), краще, щонайменше 65:35, ще краще, щонайменше 70:30. В кращому варіанті втілення зазначена композиція ізо-альфакислот включає сполуки ізо-альфа-кислот та/або сполуки гідрогенізованих або відновлених ізоальфа-кислот, такі як дигідро-ізо-альфа-кислоти, тетрагідро-ізо-альфа-кислоти та/або гексагідро-ізо-альфа-кислоти. В кращому варіанті втілення зазначена композиція ізо-альфа-кислот включає одну чи 10 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 декілька сполук ізо-альфа-кислот (гідрогенізованих чи ні та/або відновлених чи ні) та одну чи декілька вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. Зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, може бути будь-якою з вищеописаних вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів. У ще кращому варіанті втілення зазначена композиція ізо-альфа-кислот включає одну чи декілька сполук ізо-альфа-кислот, одержаних з продуктів хмелю (гідрогенізованих чи ні та/або відновлених чи ні), та одну чи декілька вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, які є присутніми в природних умовах в організмі людини та/або звичайно присутніми у пивних продуктах, таких як природні амінокислоти, зокрема, альфа-амінокислоти з конфігурацією L-стереоізомера, такі як L-пролін. Альтернативно, продукти ізо-альфа-кислот (гідрогенізовані чи ні та/або відновлені чи ні) можуть бути відокремлені від композиції ізо-альфа-кислот відповідно до даного винаходу за допомогою методів розділення, таких як промивання, екстракція або більш сучасні процедури і т.д. Зазначена композиція ізо-альфа-кислот (яка містить одну чи декілька сполук ізо-альфакислот (гідрогенізованих чи ні та/або відновлених чи ні)) відповідно до даного винаходу може бути використана як така або розведеною у сумісному з харчовими продуктами або сумісному з напоями розчиннику, краще, у сумісному з пивом розчинником, як композиція гіркоти для пива. В кращому варіанті втілення, вуглецевмісна хімічна сполука (або їх суміш) з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, відповідно до даного винаходу, не відокремлюється від сполук ізо-альфа-кислот (гідрогенізованих чи ні та/або відновлених чи ні). Деталі винаходу пояснюються нижче з посиланнями на приклади: Приклад 1. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, яка містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K Усі експерименти з ізомеризації без використання розчинника проводять з трьома паралельними дослідами для забезпечення статистичної вірогідності. Вихідна композиція сировини альфа-кислот мала такий склад: 94,1 % альфа-кислот та 5,9 % ізо-альфа-кислот. Різні кількості вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, додавали до 0,36 г сировини -3 альфа-кислот (≈ 10 моль реагенту альфа-кислот). Потім реакційну суміш перемішують та нагрівають до 363 K протягом 6 год. Усі реакційні посудини перебували під тиском 0,2 МПа газоподібного азоту. Аналізи зразків проводять за допомогою пристрою для ВЕРХ (HPLC), обладнаного бінарною помпою, вакуумним дегазатором, автоматичним пробовідбірником, термостатом колонок та детектором на діодній матриці. Використовують дві послідовно розташовані колонки Zorbax Extend C18 (150 мм довжина × 4,6 мм внутрішній діаметр, набиті частинками 5 мкм). Рухома фаза складається з 5 мМ ацетату амонію в 20 % (об./об.) етанолі, доведеному до pH 9,95 за допомогою аміаку (розчинник A), та суміші, що складається з 60 % ацетонітрилу (60 %) та 40 % етанолу (об./об.) (розчинник B). Швидкість потоку встановлюють рівною 0,4 мл/хв і проводять елюювання градієнтом розчинника: 0-12 хв.: 0-16 % B, 12-14 хв.: 16-25 % B, 14-44 хв.: 25-40 % B, 44-54 хв.: 40-60 % B, 54-64 хв.: 60-90 % B, 64-70 хв.: 90-100 % B. Температуру колонки підтримують рівною 308 K. Вводять проби фільтрованих зразків об'ємом 100 мкл. Проводять УФ-детектування при 256 нм для продуктів ізо-альфа-кислот та 330 нм для субстратів альфакислот. Зразки з експериментів ізомеризації без використання розчинника аналізують після додавання 1 мл етанолу. 11 UA 109671 C2 Таблиця 1 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K 1 2 3 4 5 6 7 8 5 10 15 20 25 30 35 40 Вуглецевмісна хімічна сполука з Вага вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома однією чи декількома функціональними функціональними групами, що групами, що містять (основний) азот містять (основний) азот піридин 0,079 г 2-метилпіридин 0,093 г 2,6-диметилпіридин 0,107 г піперидин 0,085 г пірол 0,067 г піролідин 0,071 г пурин 0,120 г / / Вихід ізоальфа-кислот 13,4 % 14,2 % 13,9 % 18,1 % 10,5 % 24,6 % 9,9 % 7,6 % Умови реакції: молярне співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів) = 1; 0,36 г реагенту; 363 K; 6 год. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,079 г піридину (молярне співвідношення реагент:піридин = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 13,4 % після 6 год. (Таблиця 1, рядок 1). В контрольному експерименті без додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, вихід ізо-альфа-кислот 7,6 % був одержаний в таких саме умовах реакції (Таблиця 1, рядок 8). В таких саме умовах реакції, 0,093 г 2-метилпіридину (молярне співвідношення реагент:2-метилпіридин = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 14,2 % (Таблиця 1, рядок 2). В таких саме умовах реакції, 0,107 г 2,6диметилпіридину (молярне співвідношення реагент:2,6-диметилпіридин = 1) дали вихід ізоальфа-кислот 13,9 % (Таблиця 1, рядок 3). В таких саме умовах реакції, 0,085 г піперидину (молярне співвідношення реагент:піперидин = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 18,1 % (Таблиця 1, рядок 4). В таких саме умовах реакції, 0,067 г піролу (молярне співвідношення реагент:пірол = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 10,5 % (Таблиця 1, рядок 5). В таких саме умовах реакції, 0,071 г піролідину (молярне співвідношення реагент:піролідин = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 24,6 % (Таблиця 1, рядок 6). В таких саме умовах реакції, 0,120 г пурину (молярне співвідношення реагент:пурин = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 9,9 % (Таблиця 1, рядок 7). Приклад 2. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот: екстракт хмелю, збагачений альфа-кислотами) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K. Усі експерименти з ізомеризації без використання розчинника проводять з трьома паралельними дослідами для забезпечення статистичної вірогідності. Вихідна композиція сировини альфа-кислот мала склад: 79,7 % альфа-кислот, 1,9 % ізо-альфа-кислот та 1,5 % бета-кислот. Різні кількості вуглецевмісних хімічних сполук з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, -3 додавали до 0,45 г сировини альфа-кислот (≈ 0,36 г реагенту альфа-кислот, або ≈ 10 моль реагенту альфа-кислот). Потім реакційну суміш перемішують та нагрівають до 363 K протягом 6 год. Усі реакційні посудини перебували під тиском 0,2 МПа газоподібного азоту. Аналізи зразків проводять, як описано у Прикладі 1. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,079 г піридину (молярне співвідношення реагент:піридин = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 19,2 % після 6 год. (Таблиця 2, рядок 1). В контрольному експерименті без додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, вихід ізо-альфа-кислот 4,2 % був одержаний в таких саме умовах реакції (Таблиця 2, рядок 6). В таких саме умовах реакції, 0,085 г піперидину (молярне співвідношення реагент:піперидин = 1) дали вихід ізо 12 UA 109671 C2 5 альфа-кислот 24,7 % (Таблиця 2, рядок 2). В таких саме умовах реакції, 0,071 г піролідину (молярне співвідношення реагент:піролідин = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 28,9 % (Таблиця 2, рядок 3). В таких саме умовах реакції, 0,157 г дипентиламіну (молярне співвідношення реагент:дипентиламін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 25,3 % (Таблиця 2, рядок 4). В таких саме умовах реакції, 0,143 г трипропіламіну (молярне співвідношення реагент:трипропіламін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 26,1 % (Таблиця 2, рядок 5). Таблиця 2 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот: екстракт хмелю, збагачений альфа-кислотами) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K 1 2 3 4 5 6 10 15 Вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) азот піридин піперидин піролідин дипентиламін трипропіламін / Вага вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома Вихід ізофункціональними групами, що містять альфа-кислоти (основний) азот 0,079 г 19,2 % 0,085 г 24,7 % 0,071 г 28,9 % 0,157 г 25,3 % 0,143 г 26,1 % / 4,2 % Умови реакції: молярне співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів) = 1; 0,36 г реагенту; 363 K; 6 год. Приклад 3. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів як частину функціональної групи вуглецевмісної хімічної сполуки, або окремо від інших функціональних груп у вуглецевмісній хімічній сполуці, без використання розчинника при 363 K. Експерименти з ізомеризації та аналізи зразків проводять, як описано у Прикладі 1. Таблиця 3 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів як частину функціональної групи вуглецевмісної хімічної сполуки, або окремо від інших функціональних груп у вуглецевмісній хімічній сполуці, без використання розчинника при 363 K 1 2 3 4 5 6 7 Вуглецевмісна хімічна Вага вуглецевмісної сполука з однією чи хімічної сполуки з однією Тип молекули/ Вихід ізодекількома чи декількома функціональні групи альфа-кислот функціональними групами, функціональними групами, що містять (основний) азот що містять (основний) азот амінокислота / L-пролін 0,115 г 31,2 % імінокислота гліцин амінокислота 0,075 г 14,6 % амінокислота / D-пролін 0,115 г 33,7 % імінокислота бета-аланін бета-амінокислота 0,089 г 27,4 % ніацин бета-амінокислота 0,123 г 15,7 % L-пролінол аміноспирт 0,101 г 22,4 % глюкозамін аміноцукор 0,179 г 19,4 % 20 13 UA 109671 C2 Продовження таблиці 3 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів як частину функціональної групи вуглецевмісної хімічної сполуки, або окремо від інших функціональних груп у вуглецевмісній хімічній сполуці, без використання розчинника при 363 K Вуглецевмісна хімічна Вага вуглецевмісної сполука з однією чи хімічної сполуки з однією Тип молекули/ Вихід ізодекількома чи декількома функціональні групи альфа-кислот функціональними групами, функціональними групами, що містять (основний) азот що містять (основний) азот амінна + амідна 8 піколінамід 0,122 г 13,7 % група 9 gly-gly-gly олігопептид 0,063 г 9,5 % 10 полівінілпіридин N-вмісний полімер 0,105 г 11,9 % 11 / / / 7,6 % 5 10 15 20 25 30 35 40 Умови реакції: молярне співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів) = 1; 0,36 г реагенту; 363 K; 6 год. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 31,2 % після 6 год. (Таблиця 3, рядок 1). В контрольному експерименті без додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, вихід ізо-альфа-кислот 7,6 % був одержаний в таких саме умовах реакції (Таблиця 3, рядок 11). В таких саме умовах реакції, 0,075 г гліцину (молярне співвідношення реагент:гліцин = 1) дали вихід ізо-альфакислот 14,6 % (Таблиця 3, рядок 2). В таких саме умовах реакції, 0,115 г D-проліну (молярне співвідношення реагент:D-пролін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 33,7 % (Таблиця 3, рядок 3). В таких саме умовах реакції, 0,089 г бета-аланіну (молярне співвідношення реагент:бета-аланін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 27,4 % (Таблиця 3, рядок 4). В таких саме умовах реакції, 0,123 г ніацину (молярне співвідношення реагент:ніацин = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 15,7 % (Таблиця 3, рядок 5). В таких саме умовах реакції, 0,101 г L-пролінолу (молярне співвідношення реагент:L-пролінол = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 22,4 % (Таблиця 3, рядок 6). В таких саме умовах реакції, 0,179 г глюкозаміну (молярне співвідношення реагент:глюкозамін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 19,4 % (Таблиця 3, рядок 7). В таких саме умовах реакції, 0,122 г піколінаміду (молярне співвідношення реагент:піколінамід = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 13,7 % (Таблиця 3, рядок 8). В таких саме умовах реакції, 0,063 г gly-gly-gly (молярне співвідношення реагент:(вміст N у gly-gly-gly) = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 9,5 % (Таблиця 3, рядок 9). В таких саме умовах реакції, 0,105 г полівінілпіридину (молярне співвідношення реагент:(вміст N у полівінілпіридині) = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 11,9 % (Таблиця 3, рядок 10). Приклад 4. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот: екстракт хмелю, збагачений альфа-кислотами) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів як частину функціональної групи вуглецевмісної хімічної сполуки або окремо від інших функціональних груп у вуглецевмісній хімічній сполуці, без використання розчинника при 363 K Експерименти з ізомеризації проводять, як описано у Прикладі 2. Аналізи зразків проводять, як описано у Прикладі 1. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 24,5 % після 6 год. (Таблиця 4,рядок 1). В контрольному експерименті без додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, вихід ізо-альфа-кислот 4,2 % був одержаний в таких саме умовах реакції (Таблиця 4, рядок 7). В таких саме умовах реакції, 0,075 г гліцину (молярне співвідношення реагент:гліцин = 1) дали вихід ізо-альфа 14 UA 109671 C2 5 кислот 11,7 % (Таблиця 4, рядок 2). В таких саме умовах реакції, 0,115 г D-проліну (молярне співвідношення реагент:D-пролін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 27,1 % (Таблиця 4, рядок 3). В таких саме умовах реакції, 0,089 г бета-аланіну (молярне співвідношення реагент:бета-аланін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 25,3 % (Таблиця 4, рядок 4). В таких саме умовах реакції, 0,101 г L-пролінолу (молярне співвідношення реагент:L-пролінол = 1) дали вихід ізо-альфакислот 19,2 % (Таблиця 4, рядок 5). В таких саме умовах реакції, 0,195 г N-метилглюкаміну (молярне співвідношення реагент:N-метил-глюкамін = 1) дали вихід ізо-альфа-кислот 26,4 % (Таблиця 4, рядок 6). Таблиця 4 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот: екстракт хмелю, збагачений альфа-кислотами) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів як частину функціональної групи вуглецевмісної хімічної сполуки або окремо від інших функціональних груп у вуглецевмісній хімічній сполуці, без використання розчинника при 363 K Вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) азот 1 L-пролін 2 гліцин 3 D-пролін 4 5 6 7 бета-аланін L-пролінол N-метилглюкамін / Тип молекули/ функціональної групи амінокислота / імінокислота амінокислота амінокислота / імінокислота бета-амінокислота аміноспирт аміноцукор / Вага вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи Вихід ізодекількома альфа-кислот функціональними групами, що містять (основний) азот 0,115 г 24,5 % 0,075 г 11,7 % 0,115 г 27,1 % 0,089 г 0,101 г 0,195 г / 25,3 % 19,2 % 26,4 % 4,2 % 10 15 20 25 30 35 Умови реакції: молярне співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів) = 1; 0,36 г реагенту; 363 K; 6 год. Приклад 5. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) у присутності розчинників з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, при 363 K Усі експерименти з ізомеризації у присутності розчинників проводять з трьома паралельними дослідами для забезпечення статистичної вірогідності. Вихідна композиція сировини альфакислот мала такий склад: 94,1 % альфа-кислот та 5,9 % ізо-альфа-кислот. Додають 0,36 г сировини альфа-кислот до 1 мл об'єму розчинника або суміші розчинників. Після додавання Lпроліну, реакційну суміш перемішують та нагрівають до 363 K протягом 6 год. Усі реакційні посудини перебувають під тиском 2,0 МПа газоподібного азоту. Для аналізів зразків використовують таку саме процедуру ВЕРХ, як описано у Прикладі 1, за винятком підготовки зразка. Зразки аналізують після розведення у 5 мл об'єму етанолу. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 31,2 % після 6 год. (Таблиця 5, рядок 1). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 1 мл пропіленкарбонату перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфакислот 33,7 % після 6 год. (Таблиця 5, рядок 2). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфакислот в 1 мл ацетонітрилі перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 29,7 % після 6 год. (Таблиця 5, рядок 3). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 1 мл етилацетаті перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 25,4 % після 6 год. 15 UA 109671 C2 (Таблиця 5, рядок 4). Таблиця 5 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) у присутності розчинників з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, при 363 K 1 2 3 4 5 10 15 20 Розчинник / 1 мл пропіленкарбонату 1 мл ацетонітрилу 1 мл етилацетату Вихід ізо-альфа-кислот 31,2 % 33,7 % 29,7 % 25,4 % Умови реакції: молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1; 0,36 г реагенту; 0,115 г Lпроліну; 363 K; 6 год. Приклад 6. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот: екстракт хмелю, збагачений альфа-кислотами) у присутності розчинників з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, при 363 K Усі експерименти з ізомеризації в присутності розчинників проводять з трьома паралельними дослідами для забезпечення статистичної вірогідності. Вихідна сировина альфакислот має такий склад: 79,7 % альфа-кислот, 1,9 % ізо-альфа-кислот та 1,5 % бета-кислот. Додають 0,45 г сировини альфа-кислот (≈ 0,36 г реагенту альфа-кислоти) до різних об'ємів розчинників. Після додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, реакційну суміш перемішують та нагрівають до 363 K протягом 6 год. Усі реакційні посудини підтримують під тиском 2,0 МПа газоподібного азоту. Для аналізів зразків використовують таку саме процедуру ВЕРХ, як описано у Прикладі 1, за винятком підготовки зразка. Зразки аналізують після п'ятикратного розведення реакційної суміші в етанолі. Таблиця 6 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот: екстракт хмелю, збагачений альфакислотами) у присутності розчинників з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, при 363 K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 25 Вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) азот L-пролін L-пролін L-пролін L-пролін L-пролін піридин піридин піридин піридин / L-пролін Розчинник та об'єм розчинника Вихід ізо-альфакислот / 0,25 мл води 0,05 мл етанолу 0,25 мл етанолу 0,25 мл бутанону / 10 мл води 100 мл води (pH ≈ 5) 1000 мл води (pH ≈ 5) 1000 мл води (pH ≈ 5) 1000 мл води (pH ≈ 5) 24,5 % 3,9 % 27,3 % 28,1 % 18,5 % 19,2 % 14,7 % 5,7 % 3,3 % 3,2 % 3,3 % Умови реакції: молярне співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів) = 1; 0,36 г реагенту; 0,115 г L-проліну або 0,079 г піридину; 363 K; 6 год. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо 16 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 альфа-кислот 24,5 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 1). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот у 0,25 мл води (очищена вода) перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфакислот 3,9 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 2). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфакислот в 0,05 мл етанолу перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 27,3 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 3). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 0,25 мл етанолу перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:Lпролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 28,1 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 4). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 0,25 мл бутанону перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфакислоти з виходом ізо-альфа-кислот 18,5 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 5). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,079 г піридину (молярне співвідношення реагент:піридин = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 19,2 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 6). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 10 мл води (очищена вода) перетворюють з використанням 0,079 г піридину (молярне співвідношення реагент:піридин = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 14,7 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 7). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 100 мл води (pH ≈ 5) перетворюють з використанням 0,085 г піридину (молярне співвідношення реагент:піридин = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 5,7 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 8). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 1000 мл води (pH ≈ 5) перетворюють з використанням 0,085 г піридину (молярне співвідношення реагент:піридин = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 3,3 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 9). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 1000 мл води (pH ≈ 5) перетворюють за відсутності вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 3,2 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 10). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот в 1000 мл води (pH ≈ 5) перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфакислот 3,3 % після 6 год. (Таблиця 6, рядок 11). Приклад 7. Ізомеризація альфа-кислот з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K: зміна складу сировини Усі експерименти з ізомеризації з варіаціями складу сировини проводять з трьома паралельними дослідами для забезпечення статистичної вірогідності. Вихідна сировина альфакислот мала склад: 94,1 % альфа-кислот та 5,9 % ізо-альфа-кислот. Для 1 та 2, вихідна реакційна суміш складалася з 0,36 г сировини альфа-кислот та 0,115 г доданого L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1). Для 3 та 4, вихідна реакційна суміш складалася з 0,27 г сировини альфа-кислот та 0,103 г екстракту бета-кислот, і 0,086 г доданого L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1). Для 5 та 6, вихідна реакційна суміш складалася з 0,18 г сировини альфа-кислот і 0,206 г екстракту бета-кислот, та 0,058 г доданого L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1). Для 7 та 8, вихідною реакційною сумішшю був діоксид-вуглецевий екстракт хмелю, що містить альфа-кислоти, бета-кислоти, ефірні олії хмелю і т.д.; і до 0,058 г L-проліну додавали кількість цього діоксид-вуглецевого екстракту хмелю, що містить 0,18 г реагентів альфа-кислот (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1). Після цього, реакційну суміш перемішують та нагрівають до 363 K протягом часу реакції, рівному 6 год. та 20 год. Усі реакційні посудини підтримують під тиском 0,2 МПа газоподібного азоту. Аналізи зразків проводять, як описано у Прикладі 1. При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 31,2 % після 6 год. (Таблиця 7, рядок 1). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот >90,0 % після 20 год. (Таблиця 7, рядок 2). При температурі реакції 363 K, 0,27 г альфа-кислот, у присутності 0,103 г бета-кислот, перетворюють з використанням 0,086 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 33,1 % після 6 год. (Таблиця 7, рядок 3). При температурі реакції 363 K, 0,27 г альфа-кислот, у присутності 0,103 г бета-кислот, перетворюють з використанням 0,086 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот >90,0 % після 20 год. 17 UA 109671 C2 5 10 (Таблиця 7, рядок 4). При температурі реакції 363 K, 0,18 г альфа-кислот, у присутності0,206 г бета-кислот, перетворюють з використанням 0,058 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 32,4 % після 6 год. (Таблиця 7, рядок 5). При температурі реакції 363 K, 0,18 г альфа-кислот, у присутності 0,206 г бета-кислот, перетворюють з використанням 0,058 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот >90,0 % після 20 год. (Таблиця 7, рядок 6). При температурі реакції 363 K, 0,18 г альфа-кислот, присутніх у діоксидвуглецевому екстракті хмелю, перетворюють з використанням 0,058 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 38,7 % після 6 год. (Таблиця 7, рядок 7). При температурі реакції 363 K, 0,18 г альфа-кислот, присутніх у діоксид-вуглецевому екстракті хмелю, перетворюють з використанням 0,058 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфакислот >90,0 % після 20 год. (Таблиця 7, рядок 8). Таблиця 7 Ізомеризація альфа-кислот з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K: зміна складу сировини Вага L-проліну 0,115 г 0,115 г 1 2 3 4 5 6 7 8 6 год. 20 год. 6 год. 33,1 % 0,086 г 20 год. > 90,0 % 0,058 г 6 год. 32,4 % 0,058 г 20 год. > 90,0 % 0,058 г 6 год. 38,7 % 0,058 г 0,36 г сировини альфа-кислот 0,36 г сировини альфа-кислот 0,27 г сировини альфа-кислот + 0,103 г екстракту бета-кислот 0,27 г сировини альфа-кислот + 0,103 г екстракту бета-кислот 0,18 г сировини альфа-кислот + 0,206 г екстракту бета-кислот 0,18 г сировини альфа-кислот + 0,206 г екстракту бета-кислот 0,18 г альфа-кислот в діоксидвуглецевому екстракті хмелю 0,18 г альфа-кислот в діоксидвуглецевому екстракті хмелю Вихід ізо-альфакислот 31,2 % > 90,0 % 0,086 г Вихідна реакційна суміш 20 год. > 90,0 % Час реакції 15 20 25 Умови реакції: молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1; 363 K. Приклад 8. Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфа-кислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K: зміна температура реакції та співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту) Експерименти з ізомеризації та аналізи зразків проводять, як описано у Прикладі 1, за винятком змін температури реакції (348 K, 363 K та 378 K замість 363 K), часу реакції (2 год., 6 год. та 8 год. замість 6 год.) та молярного співвідношення реагент:L-пролін (1, 2 та 4 замість 1). 18 UA 109671 C2 Таблиця 8 Ізомеризація альфа-кислот (сировина альфа-кислот, що містить альфа-кислоти та ізо-альфакислоти) з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K: зміни температури реакції та співвідношення реагент:(вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту) Температура реакції 1 2 3 4 5 6 7 8 5 10 15 20 25 30 35 40 348 K 363 K 363 K 363 K 378 K 378 K 378 K 378 K Молярне співвідношення реагент:L-пролін 1:1 1:1 2:1 4:1 1:1 2:1 4:1 1:1 Час реакції 6 год. 6 год. 6 год. 6 год. 2 год. 2 год. 2 год. 6 год. Вихід ізо-альфакислот 16,7 % 31,2 % 23,1 % 16,9 % 34,1 % 25,2 % 18,5 % > 90,0 % Умови реакції: 0,36 г реагенту; вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту = L-пролін. При температурі реакції 348 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізоальфа-кислот 16,7 % після 6 год. (Таблиця 8, рядок 1). При температурі реакції 363 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфа-кислот 31,2 % після 6 год. (Таблиця 8, рядок 2). В таких саме умовах реакції, за винятком молярного співвідношення реагент:L-пролін, вихід ізо-альфа-кислоти 23,1 % (Таблиця 8, рядок 3) та 16,9 % (Таблиця 8, рядок 4) був одержаний для молярних співвідношень реагент:L-пролін 2 та 4, відповідно. При температурі реакції 378 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфа-кислоти з виходом ізо-альфакислот 34,1 % після 2 год. (Таблиця 8, рядок 5). В таких саме умовах реакції, за винятком молярного співвідношення реагент:L-пролін, вихід ізо-альфа-кислоти 25,2 % (Таблиця 8, рядок 6) та18,5 % (Таблиця 8, рядок 7) був одержаний для молярних співвідношень реагент:L-пролін 2 та 4, відповідно. При температурі реакції 378 K, 0,36 г альфа-кислот перетворюють з використанням 0,115 г L-проліну (молярне співвідношення реагент:L-пролін = 1) на ізо-альфакислоти з виходом альфа-кислот >90,0 % після 6 год. (Таблиця 8, рядок 8). Приклад 9. Ізомеризація альфа-кислот з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника при 363 K: визначення цис:транс співвідношення та довготривала стабільність продуктів ізо-альфа-кислот Для визначення цис:транс співвідношень продуктів ізо-альфа-кислот проводили аналізи методом UPLC (надефективна рідинна хроматографія). Пристрій UPLC включає бінарну помпу, вакуумний дегазатор, автоматичний пробовідбірник, термостат колонок та детектор на діодній матриці. Використовували одну колонку Acquity HSS C18 (150 мм довжина × 2,1 мм внутрішній діаметр, набита частинками 1,8 мкм). Рухома фаза складається з води, підкисленої до pH 2,8 фосфорною кислотою (розчинник A), та ацетонітрилу (розчинник B). Швидкість потоку встановлюють рівною 0,5 мл/хв та проводять елюювання з ізократним градієнтом розчинника: 48 % A та 52 % B. Температуру колонки підтримують рівною 308 K. Вводять проби фільтрованих зразків об'ємом 5 мкл. Здійснюють УФ-детектування при 270 нм. Зразки з експериментів ізомеризації без використання розчинника аналізують після 100-кратного розведення 0,5 % H2SO4 у метанолі. Для ізомеризації альфа-кислоти з L-проліном при 363 K (як у Таблиці 7, рядок 2) та при 378 K (як у Таблиці 8, рядок 8) з виходом ізо-альфа-кислот >90,0 %, цис-фракція свіжих продуктів ізо-альфа-кислот складала у кожному випадку >75 %. При проведенні ізомеризації альфакислот без додавання вуглецевмісної хімічної сполуки з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, при 363 K, спостерігали цис:транс співвідношення продуктів ізо-альфа-кислоти ≈ 66:34. 19 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 Аналізи методами ВЕРХ та UPLC показали, що після 50 днів холодильного зберігання (278 K) фракція цис-ізо-альфа-кислот у пулі продукту ізо-альфа-кислот усе ще складала >75 %. Приклад 10. Гідрогенізація фази продукту реакції, одержаного при ізомеризації альфакислот з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів, без використання розчинника Вихідна реакційна суміш ізо-альфа-кислот, використовувана в цьому прикладі, була сумішшю L-проліну та ізо-альфа-кислот, яка містить 0,36 г ізо-альфа-кислот. Цю суміш сировини готували відповідно до процедури Таблиці 8, рядок 8. До цієї суміші сировини (≈ 1 ммоль ізоальфа-кислот) додавали 0,04 г каталізатора 5 % Ru/C (≈ 0,02 ммоль Ru) для експериментів з Ru-каталізованої гідрогенізації ізо-альфа-кислот. До цієї суміші сировини (≈ 1 ммоль ізо-альфакислот) додавали 0,04 г 5 % Pd/C (≈ 0,02 ммоль Pd) для Pd-каталізованої гідрогенізації ізоальфа-кислот. Потім реакційну суміш перемішують та нагрівають до 348 K протягом часу реакції 24 год. для експериментів з гідрогенізації з використанням Ru-вмісного каталізатора та протягом 20 год. для експериментів з гідрогенізації з використанням Pd-вмісного каталізатора. Усі реакційні посудини підтримують під тиском 2,0 МПа газоподібного водню. Після реакції гідрогенізації, порошкоподібні каталізатори (Ru/C та Pd/C) відокремлюють від реакційної суміші шляхом центрифугування. Після відокремлення каталізаторів гідрогенізації від реакційної суміші проводять аналізи зразків, як описано у Прикладі 1, а також здійснюють УФ-детектування тетрагідро-ізо-альфакислот та гексагідро-ізо-альфа-кислот при 256 нм. При температурі реакції 348 K, 0,36 г реагенту ізо-альфа-кислот перетворюють з використанням 0,04 г 5 % Ru/C каталізатора (молярне співвідношення реагент:рутеній = 50) на гексагідро-ізо-альфа-кислоти з виходом гексагідро-ізо-альфа-кислот >90 % після 24 год. (Таблиця 10,рядок 1). При такій саме температурі реакції, таку саме кількість реагентів ізоальфа-кислот перетворюють з використанням 0,04 г 5 % Pd/C каталізатора (молярне співвідношення реагент:паладій = 50) з виходом тетрагідро-ізо-альфа-кислот >90 % після 20 год. (Таблиця 10, рядок 2). Таблиця 10 Гідрогенізація фази продукту реакції, одержаного в результаті ізомеризації без використання розчинника альфа-кислот з вуглецевмісними хімічними сполуками з однією чи декількома функціональними групами, що містять (основний) атом азоту з неподіленою парою електронів Час реакції 1 2 Каталізатор 24 год. 20 год. 5 % Ru/C 5 % Pd/C Конверсія ізоальфа-кислот > 99 % > 99 % Селективність продукту > 90 % гексагідро-ізо-альфа-кислот > 90 % тетрагідро-ізо-альфа-кислот 30 Умови реакції: молярне співвідношення реагент:рутеній = 50; молярне співвідношення реагент:паладій = 50; 0,36 г реагенту ізо-альфа-кислот; 0,04 г каталізатора; 348 K. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 1. Спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю до ізо-альфа-кислот хмелю, який включає змішування сировини хмелю, що містить альфа-кислоти, із щонайменше однією вуглецевмісною хімічною сполукою з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту з неподіленою парою електронів, зі значенням рКb нижче 5, де концентрація сполук альфа-кислот у реакційній суміші на початку реакції ізомеризації становить щонайменше 1 % мас., причому на початку реакції ізомеризації молярне співвідношення сполук альфа-кислот до вмісту азоту вуглецевмісної хімічної сполуки (сполук) з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, має значення в інтервалі від 20:1 до 1:10. 2. Спосіб за п. 1, у якому зазначена сировина хмелю, що містить альфа-кислоти, є екстрактом хмелю. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, у якому зазначену вуглецевмісну хімічну сполуку з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, вибирають з групи, що складається з амінокислот, складноефірних сполук, одержаних з 20 UA 109671 C2 5 10 15 20 25 30 амінокислот, амідних сполук, одержаних з амінокислот, сольових сполук, одержаних з амінокислот, амінофенолів, аміноспиртів, аміноцукрів, амінів, імінів, оксимів, гідроксиламінів, амідинів, гуанідинів, амідів, імідів, сечовин, піримідинів, пуринів та (функціоналізованих) олігомерних або полімерних похідних цих сполук; і у якому ці сполуки є нециклічними (аліфатичними або з ненасиченими вуглецевими бічними ланцюгами), циклічними (насичені або ненасичені кільця), або гетероциклічними (насичені або ненасичені кільця). 4. Спосіб за п. 3, у якому зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, є сполукою, звичайно присутньою у пивних продуктах або присутньою в природних умовах в організмі людини. 5. Спосіб за п. 3 або п. 4, у якому зазначена амінокислота є альфа-амінокислотою з конфігурацією D-стереоізомера, альфа-амінокислотою з конфігурацією L-стереоізомера, бетаамінокислотою або гамма-амінокислотою. 6. Спосіб за п. 5, у якому зазначена амінокислота є L-проліном або бета-аланіном. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, у якому реакцію ізомеризації проводять без використання розчинника. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, у якому реакцію ізомеризації проводять в неводних умовах. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, у якому реакцію ізомеризації проводять у розчиннику або в суміші розчинників, та у якому зазначена вуглецевмісна хімічна сполука з однією чи декількома функціональними групами, що містять атом азоту, зі значенням рКb нижче 5, не є амінокислотою. 10. Спосіб за п. 5 або п. 6, у якому реакцію ізомеризації проводять у присутності води, та у якому масове співвідношення зазначеної амінокислоти до води у реакційній суміші становить щонайменше 5:1. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, у якому реакцію ізомеризації проводять в атмосфері, що не містить кисню. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, у якому реакцію ізомеризації проводять при температурі щонайменше 278 К. 13. Спосіб за п. 12, у якому реакції ізомеризацію проводять при температурі від 323 К до 383 К. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, який додатково включає проведення реакції гідрогенізації та/або відновлення. 15. Спосіб за п. 14, у якому зазначену реакцію гідрогенізації та/або відновлення проводять у присутності водню з гетерогенними каталізаторами на основі металів, за відсутності або у присутності розчинника, при температурі щонайменше 278 К. 35 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 21

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

De Vos, Dirk, Mertens, Pascal

Автори російською

Дэ Вос Дирк, Мертенс Паскаль

МПК / Мітки

МПК: C12C 3/00, C12C 3/12

Мітки: ізомеризації, ізо-альфа-кислот, хмелю, удосконалений, альфа-кислот, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/23-109671-udoskonalenijj-sposib-izomerizaci-alfa-kislot-khmelyu-do-izo-alfa-kislot.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Удосконалений спосіб ізомеризації альфа-кислот хмелю до ізо-альфа-кислот</a>

Подібні патенти