一種制備2-氨基乙磺酸的方法
【專利摘要】一種制備2-氨基乙磺酸的方法，將環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.05～0.1MPa、PH值6.5～7.5和75～85℃下反應(yīng)制得羥乙基磺酸鈉；羥乙基磺酸鈉與液氨在14～21MPa、160～280℃下發(fā)生氨解反應(yīng)得到含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液；氨解液蒸發(fā)除氨后，用硫酸中和后濃縮、結(jié)晶、分離，再在沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備中預(yù)干燥，然后加入到微波干燥設(shè)備中進行干燥、滅菌，得到2-氨基乙磺酸，通過沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備預(yù)干燥及微波干燥遠紅外的聯(lián)合運用可以將2-氨基乙磺酸干品含水量降到0.05%以下，同時可起到滅菌的作用，本發(fā)明制備2-氨基乙磺酸的時間短、產(chǎn)率高、成本較低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種制備2-氨基乙磺酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及西藥產(chǎn)品制造領(lǐng)域，具體涉及一種制備2-氨基乙磺酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2-氨基乙磺酸，純品為無色或白色斜狀晶體，無臭，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，溶于乙醚等有機溶劑，因其在1843年首先從牛膽汁中提取所得，故命名為“Taurine”。它與谷氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、絲氨酸、纈氨酸和蘇氨酸等其它基本氨基酸最大不同之處在于:2_氨基乙磺酸并不直接參與合成蛋白質(zhì)，而是一種游離于細胞外的特殊氨基酸?，F(xiàn)已知道2-氨基乙磺酸在體內(nèi)能發(fā)揮多種作用，其中包括排毒、增強細胞膜的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)(腦)興奮性神經(jīng)傳遞質(zhì)的產(chǎn)生以及細胞間的鈣含量等等。2-氨基乙磺酸是機體細胞內(nèi)含量最豐富的含硫自由基氨基酸，2-氨基乙磺酸雖然不參與蛋白質(zhì)合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關(guān)。人體合成2-氨基乙磺酸的半胱氨酸亞硫酸羧酶(CSAD)活性較低，主要依靠攝取食物中的2-氨基乙磺酸來滿足機體需要。2-氨基乙磺酸對嬰兒的腦、神經(jīng)、內(nèi)臟、內(nèi)分泌機能等發(fā)育以及鈣質(zhì)、脂肪和維生素的吸收都起著至關(guān)重要的作用，并有助于成年人增強體質(zhì)、預(yù)防疾病、解除疲勞提高工作效率。
[0003]2-氨基乙磺酸是人體必需的一種非蛋白質(zhì)類重要氨基酸，也是名貴中藥“牛黃”的重要成份之一，具有獨特的藥理及營養(yǎng)保健作用。可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品添加劑、飼料添加劑、熒光增白劑、有機合成等領(lǐng)域，也可用作生化試劑、濕潤劑、PH緩沖劑等。西方發(fā)達國家已普遍應(yīng)用于醫(yī)藥及食品添加劑中。
[0004]在醫(yī)療制藥方面，2-氨基乙磺酸具有降血糖、維持正常視覺功能、調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)、參與內(nèi)分泌活動、提高人體免疫能力等功效，臨床上主要用于治療感冒、各類炎癥、各類眼疾及藥物中毒。
[0005]在食品工業(yè)上，可添加于乳制品、飲料、復(fù)合味精及豆制品中；加快對神經(jīng)細胞的分化、發(fā)育、增強機體免疫能力，對不同年齡的人群均有較佳的保健作用；作為食品營養(yǎng)強化劑，在牛奶和奶粉中加入適量2-氨基乙磺酸，其營養(yǎng)價值接近母乳，尤其對胎兒、嬰幼兒有益智強身作用；能顯著抑制和治療老年性癡呆，改善腦功能和視網(wǎng)膜組織。
[0006]早期2-氨基乙磺酸產(chǎn)品多從牛膽汁、黑色血或大型鮑魚體內(nèi)提取。但由于生產(chǎn)成本太高，現(xiàn)已基本不從動物原料中提取，而改用更為廉價的化學(xué)合成法。目前國際市場上的2-氨基乙磺酸產(chǎn)品均為合成品。
[0007]目前，國內(nèi)外多采用乙醇胺法制備2-氨基乙磺酸，即由乙醇胺、硫酸等經(jīng)酯化、磺化反應(yīng)，再經(jīng)濃縮、分離、重結(jié)晶、烘干制成產(chǎn)品。其弊端是:此法由于酯化、磺化(還原)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，反應(yīng)條件、時間、反應(yīng)進行的程度、分離方法等交互作用，造成2-氨基乙磺酸的收率僅為48~52%，而成本收率為49%，生產(chǎn)成本高，能耗大，勞動強度大。對此弊端一直沒有良好的技術(shù)方案解決。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為了解決本【技術(shù)領(lǐng)域】中的上述弊端，本發(fā)明提供一種特別的制備2-氨基乙磺酸的方法，其目的在于將該制備2-氨基乙磺酸的時間大大縮短、產(chǎn)品率顯著提高、生產(chǎn)成本降低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009]為了達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:(1)按1:1~1:1.2的物質(zhì)的量t匕，將環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.05~0.lMPa、PH值6.5~7.5和75~85°C下發(fā)生加成反應(yīng)制得羥乙基磺酸鈉；(2)羥乙基磺酸鈉與液氨在14~21MPa、160~280°C下發(fā)生氨解反應(yīng)生成含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液；反應(yīng)液中氨的濃度為20%~30%(質(zhì)量百分比);(3)將含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液蒸發(fā)除氨后，在30-70°C用硫酸中和至PH值7.8~7.9，然后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離得到含水量在5~10%的2-氨基乙磺酸濕品，將含水量在5~10%的2-氨基乙磺酸濕品加到沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備中用冷風(fēng)或熱風(fēng)預(yù)干燥，使水分降到2~3%以下，然后加入到微波遠紅外干燥設(shè)備中進行聯(lián)合干燥、滅菌，得到水分小于
0.05%的2-氨基乙磺酸干品。
[0010]上述羥乙基磺酸鈉與液氨在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的同時存在下進行。
[0011]作為本發(fā)明技術(shù)方案的較佳選擇，所述催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的I~5% ;所述催化劑中碳酸鈉和碳酸氫鈉的用量摩爾比為3:1~5:1。
[0012]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，如果將上述步驟(2)中的氨解反應(yīng)溫度選擇在160~280°C、壓力14~21Mpa ;則本發(fā)明可在較溫和的條件下、較短的反應(yīng)時間內(nèi)獲得較好的產(chǎn)品質(zhì)量、較高的收率，且生產(chǎn)成本較低。
[0013]另外，本發(fā)明通過沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備中用冷風(fēng)或熱風(fēng)預(yù)干燥及微波干燥的聯(lián)合運用可以將2- 氨基乙磺酸濕品含水量降到0.05%以下，同時可起到滅菌的作用。通過沸騰干燥或震動流化預(yù)干燥可以避免物料在微波干燥過程中的結(jié)塊現(xiàn)象。整個干燥過程對產(chǎn)品的晶型不會造成影響，對蒸汽及電的需求量很小，可以節(jié)約大量的能源，而且不會產(chǎn)生粉塵影響周圍環(huán)境。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:制備2-氨基乙磺酸的時間短、產(chǎn)率高、成本較低，易于工業(yè)
化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明一種制備2-氨基乙磺酸的方法作進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于以下實施例。
[0016]實施例1:
羥乙基磺酸鈉的制備:將1:1.1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.05MPa、PH值
6.5~7.5和85°C下反應(yīng)1.2小時，制得羥乙基磺酸鈉。
[0017]2-氨基乙磺酸鈉的制備:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為4:1)的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的4%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應(yīng)液中氨的濃度為25%，重量百分比)在19MPa、220°C下氨解反應(yīng)28分鐘,得到含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液。
[0018]2-氨基乙磺酸的制備:將含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液蒸發(fā)除氨后，在30~70°C用98%的硫酸中和至PH值7.8~7.9，然后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離得到含水量在5~10wt%的2-氨基乙磺酸濕品，將含水量在5~10wt%的2-氨基乙磺酸濕品加到沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備中用冷風(fēng)或熱風(fēng)預(yù)干燥，使水分降到2~3wt%以下，然后加入到微波干燥設(shè)備中進行干燥、滅菌，得到含水量0.26%的白色針狀結(jié)晶2-氨基乙磺酸(分解溫度:317。。)，產(chǎn)率 83%。
[0019]1HNMR (DMS0-d6, TMS, 90 MHz) δ 2.73 (m, 2H)，3.06 (m, 2H)，7.63 (br, 3H)；IR(cm_1):3210.17, 3049.13, 2970.02 (-NH2) ；1180.10, 1221.95，1510.90, 1585.06,1616.12 (-SO3H) ；13C- NMR: δ 550.4 (Cl) , 528.6 (C2)。
[0020]實施例2:
羥乙基磺酸鈉的制備:將1:1.1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.12MPa、PH值
6.5~7.5和85°C下反應(yīng)I小時，制得羥乙基磺酸鈉。
[0021]2-氨基乙磺酸鈉的制備:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為6:1)的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的5%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應(yīng)液中氨的濃度為25%，重量百分比)在20MPa、260°C下氨解反應(yīng)30分鐘,得到含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液。
[0022]2-氨基乙磺酸的制備:將含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液蒸發(fā)除氨后，在30_70°C用98%的硫酸中和至PH值7.8~7.9，然后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離得到含水量在5~10wt%的
2-氨基乙磺酸濕品，將含水量在5~10wt%的2-氨基乙磺酸濕品加到沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備中用冷風(fēng)或熱風(fēng)預(yù)干燥，使水分降到2~3wt%以下，然后加入到微波遠紅外聯(lián)合干燥設(shè)備中進行干燥、滅菌，得到含水量小于0.005%的白色針狀結(jié)晶2-氨基乙磺酸(分解溫度:316°C )。產(chǎn)率86.6%。
[0023]由上述實施例可以看出，當(dāng)本發(fā)明采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為催化劑時比采用碳酸鈉作為催化劑或不用催化劑的效果有顯著的區(qū)別；采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為催化劑時，能在較短的反應(yīng)時間內(nèi)，獲得較高的產(chǎn)物收率。采用微波遠紅外聯(lián)合干燥設(shè)備中進行干燥、滅菌，得到含水量小于0.005%的2-氨基乙磺酸干品。這樣選擇合適的條件，可以使本發(fā)明在較低的能源消耗(微波干燥具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢)條件下，進行工業(yè)化生產(chǎn)，并獲得較好的收益。
【權(quán)利要求】
1.一種制備2-氨基乙磺酸的方法，其特征是:(1)按1:1~1:1.2的物質(zhì)的量比，將環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.05~0.lMPa、PH值6.5~7.5和75~85 °C下發(fā)生加成反應(yīng)制得羥乙基磺酸鈉；(2)羥乙基磺酸鈉與液氨在14~21MPa、160~280°C下發(fā)生氨解反應(yīng)生成含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液；反應(yīng)液中氨的質(zhì)量濃度為20%~30% ; (3)將含2-氨基乙磺酸鈉的氨解液蒸發(fā)除氨后，在30~70°C用硫酸中和至PH值7.8~7.9，然后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離得到含水量在5~10%的2-氨基乙磺酸濕品，將含水量在5~10%的2-氨基乙磺酸濕品加到沸騰干燥設(shè)備或震動流化干燥設(shè)備中用冷風(fēng)或熱風(fēng)預(yù)干燥，使水分降到2~3%以下，然后加入到微波遠紅外干燥設(shè)備中進行干燥、滅菌，得到水分小于0.05%的2-氨基乙磺酸干品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備2-氨基乙磺酸的方法，其特征是:羥乙基磺酸鈉與液氨在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的同時存在下進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是:所述碳酸鈉和碳酸氫鈉的用量摩爾比為 3:1 ~5:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的量比方法，其特征是:所述催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的1~5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種制備2-氨基乙磺酸的方法，其特征是:所述步驟(2)中的氨解反應(yīng)溫度為160~280°C、壓力為14~21MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備2-氨基乙磺酸的方法方法，其特征是:所述步驟(3)中的微波遠紅外干燥設(shè)備中進行聯(lián)合干燥、滅菌，得到水分小于0.05%的2-氨基乙磺酸干品。
【文檔編號】C07C303/22GK104016888SQ201410276917
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】王代龍, 陸韜 申請人:王代龍, 陸韜