[發明專利]牛磺酸的合成方法

無效

• 申請號: 200810046883.4
• 申請日: 2008-02-14
• 公開（公告）號: CN101508657A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 鄭宏強
• 申請（專利權）人: 王代龍;陸韜
• 主分類號: C07C309/14
• 分類號: C07C309/14;C07C303/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及牛磺酸的合成方法。

背景技術

牛磺酸(化學名2-氨基乙磺酸)，純品為無色或白色斜狀晶體，無臭，化學性質穩定，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”(拉丁文，意為“來自牛的氨基酸”)。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：牛磺酸并不直接參與合成蛋白質，而是一種游離于細胞外的特殊氨基酸。現已知道牛磺酸在體內能發揮多種作用，其中包括排毒、增強細胞膜的穩定性、調節(腦)興奮性神經傳遞質的產生以及細胞間的鈣含量等等。牛磺酸是機體細胞內含量最豐富的含硫自由基氨基酸，牛磺酸雖然不參與蛋白質合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。人體合成牛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牛磺酸來滿足機體需要。牛磺酸對嬰兒的腦、神經、內臟、內分泌機能等發育以及鈣質、脂肪和維生素的吸收都起著至關重要的作用，并有助于成年人增強體質、預防疾病、解除疲勞提高工作效率。

牛磺酸是人體必需的一種非蛋白質類重要氨基酸，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保健作用。可廣泛應用于醫藥、食品添加劑、飼料添加劑、熒光增白劑、有機合成等領域，也可用作生化試劑、濕潤劑、pH緩沖劑等。西方發達國家已普遍應用于醫藥及食品添加劑中。

在醫療制藥方面，牛磺酸具有降血糖、維持正常視覺功能、調節神經傳導、參與內分泌活動、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。

在食品工業上，可添加于乳制品、飲料、復合味精及豆制品中；加快對神經細胞的分化、發育、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；作為食品營養強化劑，在牛奶和奶粉中加入適量牛磺酸，其營養價值接近母乳，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，改善腦功能和視網膜組織。

美國、日本等發達國家早已規定在全部嬰幼兒乳制品中添加牛磺酸，目前我國牛磺酸的年生產能力為10000t左右，絕大部分用于出口。近年來國內對牛磺酸的需求以20％以上的速度遞增。

早期牛磺酸產品多從牛膽汁、黑色血或大型鮑魚體內提取。但由于生產成本太高，現已基本不從動物原料中提取，而改用更為廉價的化學合成法。目前國際市場上的牛磺酸產品均為合成品。

目前，國內外多采用乙醇胺法制備牛磺酸，即由乙醇胺、硫酸等經酯化、磺化反應，再經濃縮、分離、重結晶、烘干制成產品。此法由于酯化、磺化(還原)反應都是可逆反應，反應條件、時間、反應進行的程度、分離方法等交互作用，造成牛磺酸的收率僅為48～52％，而成本收率為49％，生產成本高，能耗大，勞動強度大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種牛磺酸的合成方法，該方法合成牛磺酸的時間短、產率高、成本較低，易于工業化生產。

本發明提供的技術方案是：牛磺酸的合成方法，(1)按1：1—1：1.2的物質的量比，將環氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.05—0.1MPa、PH值6.5—7.5和75—85℃下發生加成反應制得羥乙基磺酸鈉；(2)羥乙基磺酸鈉與液氨在14—21MPa、160-280℃下發生氨解反應生成牛磺酸鈉；反應液中氨的濃度為20％～30％(質量百分比)；(3)按1：2—1：2.2的物質的量比將硫酸與牛磺酸鈉在30-70℃中和反應生成牛磺酸。

上述步驟(2)中羥乙基磺酸鈉與液氨的氨解反應在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的存在下進行。

作為本發明技術方案的較佳選擇，所述催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的1-5％；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。

在本發明的技術方案中，如果將上述步驟(2)中的氨解反應溫度選擇在160-190℃、壓力15—17Mpa；則本發明可在較溫和的條件下、較短的反應時間內獲得較好的產品質量、較高的收率，且生產成本較低。

本發明由于采用上述技術方案，合成牛磺酸的時間短、產率高、成本較低，易于工業化生產。

具體實施方式

以下給出的實施例，將有助于理解本發明，但并不限制本發明的內容。

實施例1

羥乙基磺酸鈉的制備：在24wt％的亞硫酸氫鈉溶液中通入環氧乙烷氣體(環氧乙烷與亞硫酸氫鈉的用量摩爾比為1：1.2)在0.1MPa、PH值6.5—7.5和80℃下反應1.2小時，得到含羥乙基磺酸鈉的混合物(轉化率99％)。