一種適合規(guī)模化生產(chǎn)的n,n-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝的制作方法
【專利摘要】一種適合規(guī)模化生產(chǎn)的N,N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，包括如下步驟：稱取氯乙酸置于反應(yīng)釜中，依序加入正丁醇、對甲苯磺酸，機械攪拌，升溫至60℃～70℃，回流分水；稱取二甲胺置于反應(yīng)釜中，將反應(yīng)液在50℃～60℃下加入，加入完成后，在該溫度段保溫1h～2h；分出制得反應(yīng)液的有機相，水相加入正丁醇萃取，合并有機相；將制得的有機相真空濃縮，回收環(huán)己烷；將得到的剩余有機相升溫至70℃～87℃，加液堿調(diào)節(jié)pH至7～9，在該溫度保溫2h～3h，降溫過濾、干燥得產(chǎn)品。本發(fā)明提供的合成制備工藝原料易得、便宜，工藝簡單、方便操作，不存在提純困難的問題，成本較低，無“三廢”排放。
【專利說明】一種適合規(guī)模化生產(chǎn)的N, N- 二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是涉及一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N- 二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，N,N-二甲基甘氨酸鈉鹽，英文名稱:N, N-Dimethylglycinesodium saltCAS 號:18319-88-5，分子量:127.11，分子式=C4H8NNaO2,密度:1.069g/cm3,沸點:175.2° Cat760mmHg,閃點:59.8°C,白色片狀晶體或粉末。
[0003]N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽是一種內(nèi)原性化合物鈉鹽，同時也是生物體內(nèi)一種非常有效的代謝酶，由于它具有兩性分子結(jié)構(gòu)的特點，使其具有很多獨特的功能，能夠刺激B細(xì)胞產(chǎn)生更高的抗體反應(yīng)并加強T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活性，所以作為藥物N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽可用于治療憂郁癥，提高人體免疫力，增強人體的耐受力。此外，N, N- 二甲基甘氨酸鈉鹽可以在人體內(nèi)合成游離基，促進(jìn)體組織對氧的利用，具有抗氧化和增進(jìn)體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)的作用，也可以有效的加倍干擾素的產(chǎn)生，因而是一種不產(chǎn)生熱量的營養(yǎng)物質(zhì)。將N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽與抗細(xì)胞內(nèi)感染或寄生蟲病(如瘧疾)的疫苗聯(lián)合使用，則其免疫作用更明顯，結(jié)構(gòu)中的甲基具有轉(zhuǎn)甲基化作用，這一提供甲基的能力可以用來抵抗毒瘤或癌癥，所以，可以考慮與腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合用于癌癥的治療。另外，由于N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽具有很強的吸水性，它可以作為皮膚滲透促進(jìn)劑和化妝品的添加劑；因它的抗氧化特性，可以作為食品的抗氧劑；N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽在生物體代謝中的產(chǎn)物或者被身體利用或者可以從身體內(nèi)安全的排除，所以無毒性。
[0004]二甲基甘氨酸鈉鹽作為VB16醫(yī)藥中間體，在營養(yǎng)上具有重要應(yīng)用價值。應(yīng)用于食品、醫(yī)療對人體無毒副作用；應(yīng)用 飼料添加劑動物體內(nèi)無累積殘留。2011年5月份通過歐盟授權(quán)取得合法性，由于是新產(chǎn)品，市場推廣需要一定的時間，但潛在價值巨大。
[0005]傳統(tǒng)制備N，N- 二甲基甘氨酸鈉鹽的方法為先合成N，N- 二甲基甘氨酸，再與液堿中和。以往制備N，N-二甲基甘氨酸的方法有:用氰化鈉、二甲胺、亞硫酸氫鈉、甲醛反應(yīng)制備N，N-二甲基甘氨酸，這種合成方法采用了劇毒的氰化鈉作為反應(yīng)原料，由于氰化鈉在反應(yīng)中不能被完全反應(yīng)掉或水解掉，將對環(huán)境造成影響；在甲酸環(huán)境中甲醛與甘氨酸反應(yīng)制備N，N-二甲基甘氨酸，這種方法不易從甲酸體系中得到純凈的N，N-二甲基甘氨酸；以甘氨酸和甲醛為原料在鈀/碳催化劑的存在下常壓加氫合成N，N- 二甲基甘氨酸，這種方法催化劑成本太高?，F(xiàn)在，也有一種方法，利用氯乙酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯乙酸鈉，氯乙酸鈉再與二甲胺反應(yīng)，經(jīng)電滲析除鹽后，在乙醇中重結(jié)晶得到N，N-二甲基甘氨酸，這種方法氯乙酸先要與氫氧化鈉反應(yīng)，由于氫氧化鈉堿性太強，容易使氯乙酸發(fā)生水解反應(yīng)，生成羥基乙酸鈉，使收率偏低，而且反應(yīng)過程中生成的氯化鈉不易除掉，要用到電滲析，工業(yè)生產(chǎn)中上整套電滲析設(shè)備成本太高，能耗也太高，通過電滲析后，有一部分N，N.二甲基甘氨酸會通過膜進(jìn)入到濃水中去，使收率降低，收率只有60%左右。
[0006]總之，以上方法都不適合工業(yè)生產(chǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N- 二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，其合成路線簡單明確，收率高，而且無污染物產(chǎn)生，從而消除上述【背景技術(shù)】中缺陷。[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N- 二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，包括如下步驟:
[0010]S1、稱取氯乙酸置于反應(yīng)釜中，依序加入正丁醇、對甲苯磺酸，機械攪拌，升溫至60°C~70°C，回流分水；
[0011]S2、稱取二甲胺置于反應(yīng)釜中，將步驟SI制得的反應(yīng)液在50°C~60°C下加入，加入完成后，在該溫度段保溫Ih~2h ;
[0012]S3、分出步驟S2制得反應(yīng)液的有機相，水相加入正丁醇萃取，合并有機相；
[0013]S4、將步驟S3制得的有機相真空濃縮，回收環(huán)己烷；
[0014]S5、將步驟S4得到的剩余有機相升溫至70°C~87 V，加液堿調(diào)節(jié)pH至7~9，在該溫度保溫2h~3h，降溫過濾、干燥得產(chǎn)品。
[0015]作為一種改進(jìn)，所述步驟SI中，氯乙酸與正丁醇的摩爾比為1:1.5。
[0016]作為一種改進(jìn),所述步驟SI中，每1000mol氯乙酸,對應(yīng)加入5kg~7kg的對甲苯磺酸。
[0017]作為一種改進(jìn)，所述步驟S2中，氯乙酸與二甲胺的摩爾比是1:2。
[0018]作為一種改進(jìn)，所述液堿的濃度不小于32wt%。
[0019]本方法中所用的原料中，氯乙酸純度不低于97.5%、正丁醇純度不低于99%、對甲苯磺酸純度不低于99%、二甲胺濃度不低于40%。本發(fā)明為了方便描述，上述步驟中的對甲苯磺酸以純物料計。
[0020]本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，首先利用氯乙酸和正丁醇在對甲苯磺酸存在的條件下反應(yīng)，生成氯乙酸丁酯，然后將氯乙酸丁酯在特定條件下與二甲胺反應(yīng)，生成N，N 二甲基甘氨酸丁酯，最后向N，N 二甲基甘氨酸丁酯中加入液堿調(diào)節(jié)pH，同時將反應(yīng)體系嚴(yán)格控制在特定的溫度段，最終生成N，N- 二甲基甘氨酸鈉鹽。整個過程不產(chǎn)生N，N- 二甲基甘氨酸，直接合成N，N- 二甲基甘氨酸鈉鹽。
[0021]本發(fā)明提供了一種新的N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成思路，避免了傳統(tǒng)工藝中，首先合成N，N-二甲基甘氨酸，然后再與氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)從而制得二甲基甘氨酸鈉鹽中存在的各種弊端。
[0022]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0023]和以往方法相比，本發(fā)明采用了完全不同的合成工藝，其原料易得、便宜，工藝簡單、方便操作，不存在提純困難的問題，生產(chǎn)過程中多余的二甲胺可以循環(huán)利用，無“三廢”排放，正丁醇可以回收利用，降低成本，N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽含量達(dá)到99%以上，在國內(nèi)外，處于領(lǐng)先地位。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0025]實施例1
[0026]稱取氯乙酸2000mol置于1000L的反應(yīng)釜中，順次加入正丁醇3000mol、對甲苯磺酸12kg，機械攪拌，升溫至60°C，回流分水；稱取二甲胺4000mol置于2000L的反應(yīng)釜中，在60°C下將上步反應(yīng)液加入，控溫60°C，滴加完成后，在該溫度段保溫1.0h ;分出上步反應(yīng)液的有機相，水相加入正丁醇120kg萃取，合并有機相；將有機相真空濃縮，回收環(huán)己烷；將剩余有機相升溫至80°C，加液堿調(diào)節(jié)pH至7，在該溫度保溫2h，降溫過濾、干燥得產(chǎn)品213.74kg,收率為 85.49%。
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，其特征在于:包括如下步驟: 51、稱取氯乙酸置于反應(yīng)釜中，依序加入正丁醇、對甲苯磺酸，機械攪拌，升溫至600C~70°C，回流分水； 52、稱取二甲胺置于反應(yīng)釜中，將步驟SI制得的反應(yīng)液在50°C~60°C下加入，加入完成后，在該溫度段保溫Ih~2h ; 53、分出步驟S2制得反應(yīng)液的有機相，水相加入正丁醇萃取，合并有機相； 54、將步驟S3制得的有機相真空濃縮，回收環(huán)己烷； 55、將步驟S4得到的剩余有機相升溫至70°C~87V，加液堿調(diào)節(jié)pH至7~9，在該溫度保溫2h~3h，降溫過濾、干燥得產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，其特征在于:所述步驟SI中，氯乙酸與正丁醇的摩爾比為1:1.5。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，其特征在于:所述步驟SI中，每1000mol氯乙酸,對應(yīng)加入5kg~7kg的對甲苯磺酸。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，其特征在于:所述步驟S2中，氯乙酸與二甲胺的摩爾比是1:2。
5.如權(quán)利要求1所述的一種適合規(guī)?；a(chǎn)的N，N-二甲基甘氨酸鈉鹽合成工藝，其特征在于:所述液堿的濃度不小于32wt%。
【文檔編號】C07C229/12GK103524363SQ201310499459
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】馬興群, 丁振柱, 曾凡偉, 張守偉, 張毅豐, 孟濤 申請人:濰坊祥維斯化學(xué)品有限公司