[發明專利]一種γ-氨基丁酸的制備方法

無效

• 申請號: 201010624612.X
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102126971A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 何玉春;吳鵬舉;張望
• 申請（專利權）人: 安徽豐原發酵技術工程研究有限公司
• 主分類號: C07C229/08
• 分類號: C07C229/08;C07C227/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王加嶺;張慶敏

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及一種γ-氨基丁酸的制備方法。

背景技術

γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric?acid，GABA)是哺乳動物中樞神經系統的一種重要的抑制性神經遞質，不僅具有抗焦慮、抗驚厥及鎮痛作用，而且對神經系統的發育及胚胎早期外周腺體和器官的分化具有營養作用，可促進蛋白膜、GABA受體、一些與神經相關的蛋白及酶的合成。GABA不僅在醫藥保健品方面用于抗潰瘍、抗心率不齊、血糖調節、免疫調節，而且在動物飼料中用于促進動物繁殖、提高動物自身免疫力等。因此，GABA的市場需求量日趨增大。

目前，γ-氨基丁酸的制備主要有兩種方法：微生物發酵法和化學合成法。微生物發酵法以谷氨酸或其衍生物(谷氨酸鈉、富含谷氨酸的物質等)為原料，利用酵母菌、乳酸菌和曲霉菌等食品安全級微生物發酵制得，此法處理過程復雜，生產效率低，發酵周期長，在工業生產中的應用受到限制。化學合成法有以2-吡咯烷酮經氫氧化鉀或氫氧化鈉水解開環制得，其反應轉化率較低；也有以吡咯烷酮和氰化鈉為原料合成γ-氨基丁酸，但由于氰化鈉為劇毒原料，生產受到限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝合理、反應轉化率高、成本低、無毒的γ-氨基丁酸的制備方法。

本發明公開的γ-氨基丁酸的制備方法，是一種化學合成方法，以吡咯烷酮為原料、以濃硫酸為催化劑合成γ-氨基丁酸。

具體的生產步驟如下：將吡咯烷酮、濃硫酸和水投入反應釜中，在100-120℃下回流3-6小時后，用氫氧化鈣中和，然后過濾，將濾液濃縮，結晶；上述吡咯烷酮、濃硫酸和水的摩爾比為1∶0.3-0.7∶3-5。

優選地，所述吡咯烷酮、濃硫酸和水的摩爾比為1∶0.45-0.65∶3.5-4.5；更優選地，所述吡咯烷酮、濃硫酸和水的摩爾比為1∶0.55∶4。

優選地，所述回流的溫度為110-120℃；更優選地，所述回流的溫度為120℃，此溫度下的反應轉化率高于其他溫度下的反應轉化率。

優選地，所述回流的時間為5-6小時；更優選地，所述回流的時間為6小時，此時的反應轉化率高于其他回流時間的反應轉化率。

本發明用廉價無毒的濃硫酸替代有劇毒的氰化鈉，用價格較低的氫氧化鈣替代較昂貴的氫氧化鉀或氫氧化鈉，生產成本小，安全性高，方法簡單，反應時間短，無需高溫等苛刻的反應條件，反應轉化率能提高到85％左右，只需一次結晶即可得到純度在99％以上的γ-氨基丁酸產品，無需繁瑣的重結晶操作。所得產品γ-氨基丁酸可廣泛用于醫藥、食品和飼料領域。

附圖說明

圖1為γ-氨基丁酸標準品的HPLC色譜圖。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發明的范圍。

實施例1

將592g吡咯烷酮、502g水和376g濃硫酸一起投入反應釜中，在100℃下回流3小時，用284g氫氧化鈣中和，過濾，將濾液濃縮，結晶，得到γ-氨基丁酸316.7g，產品純度為99.7％，熔點為202-203℃，反應轉化率為44.0％。

γ-氨基丁酸轉化率＝m₁M₂/M₁m₂，

其中，m₁、M₁分別為γ-氨基丁酸的質量和摩爾質量；m₂、M₂分別為吡咯烷酮的質量和摩爾質量。

經高效液相色譜檢測，所得γ-氨基丁酸產品的HPLC色譜圖出峰時間與圖1中γ-氨基丁酸標準品的出峰時間一致。

實施例2

將592g吡咯烷酮、502g水和376g濃硫酸一起投入反應釜中，在110℃下回流3小時，用284g氫氧化鈣中和，過濾，將濾液濃縮，結晶，得到γ-氨基丁酸403.6g，產品純度為99.7％，熔點為202-203℃，反應轉化率為56.3％。

經高效液相色譜檢測，所得γ-氨基丁酸產品的HPLC色譜圖出峰時間與圖1中γ-氨基丁酸標準品的出峰時間一致。

實施例3

將592g吡咯烷酮、502g水和376g濃硫酸一起投入反應釜中，在120℃下回流3小時，用284g氫氧化鈣中和，過濾，將濾液濃縮，結晶，得到γ-氨基丁酸507.8g，產品純度為99.2％，熔點為202-203℃，反應轉化率為70.7％。