固體肌氨酸鈉制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高純度固體肌氨酸鈉制備方法，具體技術(shù)方案是將羥基乙腈和甲胺經(jīng)縮合得甲氨基乙腈，再向其中加入氫氧化鈉水解得甲氨基乙酸鈉，即肌氨酸鈉液體和游離氫氧化鈉混合物，然后向其中加入與肌氨酸鈉等摩爾的鹽酸，中和得肌氨酸和氯化鈉的混合物。采用電滲析膜分離技術(shù)將氯化鈉與肌氨酸分離，得到高純度的肌氨酸溶液和雜質(zhì)溶液。高純度的肌氨酸溶液用多功能蒸發(fā)器蒸餾得固體結(jié)晶，經(jīng)分離得純肌氨酸，將肌氨酸用0.5倍純化水溶解，然后于40℃滴加1:0.98mol甲醇鈉析出固體肌氨酸鈉，離心分離得白色固體，干燥得成品。周期完成后將母液精餾回收，甲醇可以自用，可以做為副產(chǎn)品出售。此工藝特點(diǎn)鮮明，能制備出高純度肌氨酸鈉固體。
【專利說明】固體肌氨酸鈉制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在含氨基化合物中生成羧基領(lǐng)域，具體涉及一種高純度固體肌氨酸鈉制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]肌氨酸鈉結(jié)構(gòu)式=CH3NHCH2COONa,又名N-甲基甘氨酸鈉其性狀是白色三棱狀結(jié)晶，極易溶于水，微溶于乙醇，溶于水呈堿性，溶液PH值約12~13 ;加熱至21(T220°C大部分失去一分子水而分解，小部分分解為二甲胺及二氧化碳。肌氨酸鈉含量高于40%的水溶液易聚合，相對(duì)密度1.198 (20/°C)，沸點(diǎn)108 °C。
[0003]肌氨酸鈉主要用于生產(chǎn)一水合肌酸和N-?；“彼峒扳c鹽。肌酸可以有效的提高肌力、速度和耐力。提高體能和訓(xùn)練水平，防止疲勞；N-酞基肌氨酸，用于制作高級(jí)護(hù)膚用雪花膏、牙膏和洗發(fā)香波，以及高級(jí)藥用皂和化狀品等的活性劑。肌氨酸鈉還可用作快速染料的助染劑、合成潤(rùn)滑油和防銹劑、纖維染色劑、防靜電劑、柔軟加工劑以及生化試劑等，是具有殺菌性的陰離子表面活性劑，廣泛用于日化等行業(yè)。
[0004]現(xiàn)有的肌氨酸鈉生產(chǎn)工藝主要有氯乙酸法和羥基乙腈法。
[0005]氯乙酸法是將氯乙酸鈉和甲胺水溶液在氫氧化鈉存在的條件下，于8(T85°C，0.15^0.2MPa壓力下反應(yīng)數(shù)小時(shí)得產(chǎn)品，其反應(yīng)化學(xué)式如下:
ClCH2COONa + CH3NH2--- CH3NHCH2COONa + HCl。
[0006]氯乙酸法需在帶壓條件 下進(jìn)行，反應(yīng)條件要相對(duì)高些，對(duì)用于工業(yè)化大生產(chǎn)時(shí)的設(shè)備要求較高，并且收率不高。在制備過程中，伴隨具有強(qiáng)腐蝕性的氯化氫氣體的產(chǎn)生，氯化氫氣體又極易溶解于水形成腐蝕性很強(qiáng)的鹽酸，使得反應(yīng)設(shè)備及氣體回收裝置必須采用耐酸腐蝕的材料，投資成本較高。而且由于氯乙酸中的氯的活性較弱，只有當(dāng)甲胺與氯乙酸鈉的用量達(dá)到8:1摩爾比以上時(shí)才可以使反應(yīng)正常進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，過剩的甲胺剩余量很大，需要后續(xù)的回收處理。
[0007]羥基乙腈法是先由羥基乙腈與甲胺反應(yīng)生成肌氨酸，再由氫氧化鈉中和得產(chǎn)品，其反應(yīng)化學(xué)式如下:
HOCH2CN + CH3NH2--- CH3NHCH2C00H + NH3,
CH3NHCH2C00H + NaOH--- CH3NHCH2COONa + H2O。
[0008]羥基乙腈法雖然能降低甲胺的使用量，但在制造過程中，肌氨酸鈉水溶液濃度超過40%，很易聚合，用此方法制備固體肌氨酸鈉很困難，且游離堿偏高，致使其應(yīng)用范圍受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有肌氨酸鈉制備方法中存在的生產(chǎn)成本高，產(chǎn)率低，回收難，污染較嚴(yán)重的問題，提出的一種高純度固體肌氨酸鈉制備方法。
[0010]本發(fā)明的具體方案是:固體肌氨酸鈉的制備方法，包括如下步驟:
a.羥基乙腈和甲胺經(jīng)縮合得甲氨基乙腈:
向反應(yīng)容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的羥基乙腈，攪拌，用冷水冷卻至溫度小于10°C，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的甲胺溶液，羥基乙腈與甲胺加入量的摩爾比為1:1.1-1.6，滴加過程中控制溫度小于15°C，滴加過程持續(xù)I小時(shí)，滴加完成后繼續(xù)攪拌I小時(shí)，得到甲氨基乙腈溶液； b.于100-120°C下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氫氧化鈉，羥基乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.463^1.563水解得到甲氨基乙酸鈉即肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液；
c.向上述肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液加入與肌氨酸鈉等摩爾的鹽酸，中和得到肌氨酸和氯化鈉的混合溶液；
d.采用電滲析膜分離技術(shù)將氯化鈉與肌氨酸分離，得到高純度的肌氨酸溶液和雜質(zhì)溶液，雜質(zhì)溶液循環(huán)套用；
e.所獲得的高純度肌氨酸溶液用蒸發(fā)器蒸餾得到固體肌氨酸結(jié)晶；
f.將獲得的固體肌氨酸結(jié)晶用純化水溶解，純化水的加入量為固體肌氨酸結(jié)晶質(zhì)量的0.5~1倍，然后于40°C滴加甲醇鈉溶液，肌氨酸與甲醇鈉的摩爾比1:0.98~1，析出固體肌氨酸鈉，離心分離得白色固體，干燥得成品，母液循環(huán)套用。
[0011]當(dāng)周期完成后將母液精餾回收，甲醇可以自用，可以做為副產(chǎn)品出售。本發(fā)明的制備工藝在常壓下反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，降低了對(duì)反應(yīng)設(shè)備的要求，節(jié)約生產(chǎn)成本；不同于傳統(tǒng)的方法一般獲得肌氨酸鈉液體，而是直接獲得高純度的固體肌氨酸鈉，且產(chǎn)率高。本發(fā)明的制備工藝路線合理、簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013]實(shí)施例1
固體肌氨酸鈉的制備方法，包括如下步驟:
a.羥基乙腈和甲胺經(jīng)縮合得甲氨基乙腈:
向反應(yīng)容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的羥基乙腈，攪拌，用冷水冷卻至溫度小于10°C，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的甲胺溶液，羥基乙腈與甲胺加入量的摩爾比為1:1.1，滴加過程中控制溫度小于15°C，滴加過程持續(xù)I小時(shí)，滴加完成后繼續(xù)攪拌I小時(shí)，得到甲氨基乙腈溶液；
b.于100°C下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氫氧化鈉，羥基乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.463水解得到甲氨基乙酸鈉即肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液；
c.向上述肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液加入與肌氨酸鈉等摩爾的鹽酸，中和得到肌氨酸和氯化鈉的混合溶液；
d.采用電滲析膜分離技術(shù)將氯化鈉與肌氨酸分離，得到高純度的肌氨酸溶液和雜質(zhì)溶液，雜質(zhì)溶液循環(huán)套用；
e.所獲得的高純度肌氨酸溶液用蒸發(fā)器蒸餾得到固體肌氨酸結(jié)晶；
f.將獲得的固體肌氨酸結(jié)晶用純化水溶解，純化水的加入量為固體肌氨酸結(jié)晶質(zhì)量的0.5倍，然后于40°C滴加甲醇鈉溶液，肌氨酸與甲醇鈉的摩爾比1:0.98，析出固體肌氨酸鈉，離心分離得白色固體，干燥得成品，母液循環(huán)套用。[0014]實(shí)施例2
固體肌氨酸鈉的制備方法，包括如下步驟:
a.羥基乙腈和甲胺經(jīng)縮合得甲氨基乙腈:
向反應(yīng)容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的羥基乙腈，攪拌，用冷水冷卻至溫度小于10°C，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的甲胺溶液，羥基乙腈與甲胺加入量的摩爾比為1: 1.6，滴加過程中控制溫度小于15°C，滴加過程持續(xù)I小時(shí)，滴加完成后繼續(xù)攪拌I小時(shí)，得到甲氨基乙腈溶液；
b.于120°C下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氫氧化鈉，羥基乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1: 1.563水解得到甲氨基乙酸鈉即肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液；
c.向上述肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液加入與肌氨酸鈉等摩爾的鹽酸，中和得到肌氨酸和氯化鈉的混合溶液；
d.采用電滲析膜分離技術(shù)將氯化鈉與肌氨酸分離，得到高純度的肌氨酸溶液和雜質(zhì)溶液，雜質(zhì)溶液循環(huán)套用； e.所獲得的高純度肌氨酸溶液用蒸發(fā)器蒸餾得到固體肌氨酸結(jié)晶；
f.將獲得的固體肌氨酸結(jié)晶用純化水溶解，純化水的加入量為固體肌氨酸結(jié)晶質(zhì)量的I倍，然后于40°C滴加甲醇鈉溶液，肌氨酸與甲醇鈉的摩爾比1: 1，析出固體肌氨酸鈉，離心分離得白色固體，干燥得成品，母液循環(huán)套用。
【權(quán)利要求】
1.固體肌氨酸鈉的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: a.羥基乙腈和甲胺經(jīng)縮合得甲氨基乙腈: 向反應(yīng)容器中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的羥基乙腈，攪拌，用冷水冷卻至溫度小于10°C，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的甲胺溶液，羥基乙腈與甲胺加入量的摩爾比為1:1.1~1.6，滴加過程中控制溫度小于15°C，滴加過程持續(xù)I小時(shí)，滴加完成后繼續(xù)攪拌I小時(shí)，得到甲氨基乙腈溶液； b.于100-120°C下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氫氧化鈉，羥基乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1:1.463^1.563水解得到甲氨基乙酸鈉即肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液； c.向上述肌氨酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液加入與肌氨酸鈉等摩爾的鹽酸，中和得到肌氨酸和氯化鈉的混合溶液； d.采用電滲析膜分離技術(shù)將氯化鈉與肌氨酸分離，得到高純度的肌氨酸溶液和雜質(zhì)溶液，雜質(zhì)溶液循環(huán)套用； e.所獲得的高純度肌氨酸溶液用蒸發(fā)器蒸餾得到固體肌氨酸結(jié)晶； f.將獲得的固體肌氨酸結(jié)晶用純化水溶解，純化水的加入量為固體肌氨酸結(jié)晶質(zhì)量的0.5~1倍，然后于40°C滴加甲醇鈉溶液，肌氨酸與甲醇鈉的摩爾比1:0.98~1，析出固體肌氨酸鈉，離心分離得白色固體，干燥得成品，母液循環(huán)套用。
【文檔編號(hào)】C07C29/09GK103664665SQ201310676025
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】張國基 申請(qǐng)人:天津天成制藥有限公司