[發明專利]一種混酸結晶N?氨甲酰谷氨酸的方法

有效

• 申請號: 201610009812.1
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105601542B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 曹飛;李文惠;武紅麗;湯智群;洪偉鳴;陸輝
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07C273/18
• 分類號: C07C273/18;C07C275/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 王月霞

技術領域

本發明屬于化學合成領域，具體涉及一種混酸結晶N-氨甲酰谷氨酸的方法。

背景技術

精氨酸是幼齡哺乳動物的必需氨基酸，由于母乳提供和幼崽自身合成的精氨酸不能滿足其營養需要，必須額外提供。對于成年動物，精氨酸是一種條件性必需氨基酸。對于家禽而言，因其線粒體內不存在氨甲酰磷酸合成酶，不能通過鳥氨酸循環內源合成精氨酸，需要在飼料中攝取。但精氨酸售價高且與賴氨酸、組氨酸有拮抗作用而未能作為飼料添加劑在動物生產中大量推廣使用。

近來市場上出現了一種內源促進精氨酸合成劑N-氨甲酰谷氨酸（N-Carbamylglutamate, NCG），它是N-乙酰谷氨酸的類似物，具有相似的生物學功能，能促進動物體內源精氨酸的生成，價格便宜，且不與賴氨酸、組氨酸發生拮抗作用。因此少量NCG就能有效促進動物內源合成精氨酸，具有很高的經濟價值。

目前已有一些NCG的制備方法，例如：印遇龍等2007年公開了一種NCG制備方法，以谷氨酸、氰酸鉀和氫氧化鉀為原料，室溫20～25℃下放置16～20h，然后鹽酸酸化，脲丙酸中靜置2～3h后，過濾，從水中重結晶析出NCG（專利公開號：CN101168518A）；譙仕彥等以谷氨酸、甲酸銨及氫氧化鈉為原料，在98～110℃下回流反應30～55分鐘，產物冷卻至室溫，用甲醛洗滌，過濾，加入濃鹽酸酸化，再于-4～2℃靜置，結晶，過濾得到NCG（專利公開號：CN101440042B）；劉雅倩等以谷氨酸和氰酸鉀為原料，脲丙酸為催化劑，在谷氨酸與氰酸鉀摩爾比1:1.2、反應溫度60-65℃的條件下，經過親核加成反應，重結晶得到純品NCG（劉雅倩.N-氨甲酰谷氨酸合成研究[J].精細化工中間體,2011,41(1):29-31）；Giancarlo等在2007年時提出，可以用微波輻射輔助合成NCG，先用谷氨酸與堿生成谷氨酸鈉進行羧基保護，再和尿素反應，1000W功率下反應4min，脫去一分子的NH₃，從而得到NCG的鈉鹽，使反應混合物降溫至0℃，甲醇洗滌除去多余尿素，最后濃鹽酸酸化，過濾得固體，水洗除去氯化鈉得NCG純品（Verardo G, Geatti P, Strazzolini P. Rapid and efficient microwave-assisted synthesis of N-carbamoyl-L-amino acids[J]. Synthetic Commmunications,2007,37(11):1833-1844.）；曹飛等公開了一種微通道反應器連續合成N-氨甲酰谷氨酸的方法，以谷氨酸鈉和尿素為底物，依次經過微通道反應器內串聯的反應器Ⅰ和反應器Ⅱ，在100-150℃下反應10-95min，微通道反應器出料通過鹽析和精制后得到N-氨甲酰谷氨酸成品（專利公開號：CN103980163B）；等等。

無論利用何種合成方法制備NCG，其后處理都采用濃鹽酸酸化反應液。此方法存在一定缺陷：（1）酸化后產生的鹽類化合物在水中溶解度不高；（2）單一地用濃鹽酸酸化會引起同離子效應，從而導致結晶時氯化鈉或氯化鉀隨產物一起析出，得到的NCG粗產物純度不高，通過重結晶雖然提高了產品純度，但造成收率下降。

發明內容

針對上述制備過程中N-氨甲酰谷氨酸結晶方法的缺陷，本發明的目的在于提供一種混酸結晶N-氨甲酰谷氨酸的方法，該方法能有效提高產物一次結晶純度。

本發明提供的一種混酸結晶N-氨甲酰谷氨酸的方法，包括下列步驟：

一種混酸結晶N-氨甲酰谷氨酸的方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1）向N-氨甲酰谷氨酸反應液中依次加入兩種或者兩種以上的酸進行酸化；

2）將步驟1）所得的溶液于0-4℃ 下靜置過夜，結晶；

3）抽濾，將所得固體干燥，得到N-氨甲酰谷氨酸粗產物；

步驟1）中所述酸為濃鹽酸、濃硝酸、濃硫酸、濃磷酸等無機酸中的兩種或多種。

本發明中N-氨甲酰谷氨酸反應液可以通過目前已公開的任意一種N-氨甲酰谷氨酸的制備方法制備得到，制備得到的N-氨甲酰谷氨酸反應液中N-氨甲酰谷氨酸的濃度為200g/L-1000g/L，優選為最佳為400g/L-600g/L。

N-氨甲酰谷氨酸反應液加入酸中酸化時，酸與原料谷氨酸的摩爾比為（1-3）:1。

步驟1）中酸化溫度為0-50℃，酸化pH值為0.5-4。優選為酸化溫度為0-20℃，酸化pH值為2-3。