[發明專利]一種環保型高收率尿囊素的制備方法

有效

• 申請號: 202011203552.4
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112300077B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳雷光;張忠標;戴小海;夏翔勝;余文彬;陳建設;柴小幽
• 申請（專利權）人: 寧波翔神生化有限公司
• 主分類號: C07D233/88
• 分類號: C07D233/88
• 代理公司: 寧波甬恒專利代理事務所(普通合伙) 33270
• 代理人: 鄭哲

本申請公開了一種環保型高收率尿囊素的制備方法包括步驟：S100在反應器中加入水、尿素和催化劑，攪拌加熱至55℃～85℃；S200滴加乙醛酸水溶液，同時進行負壓脫水，持續6～8小時，滴加完畢，停止負壓脫水，繼續保溫6～8小時后；S300將反應混合物冷卻至室溫20℃～25℃，先后用NaHCO₃溶液和水噴淋、烘干、粉碎得到尿囊素成品。從而采用硫酸和氨基磺酸作催化劑，降低了催化劑的用量，保證了反應的穩定性，提高了產品收率。

技術領域

本發明涉及一種環保型高收率尿囊素的制備方法。

背景技術

尿囊素(allantoin)是一種被廣泛應用于醫藥、日化、農業、輕工業及生物工程等領域的化工產品。由于尿囊素具有潤膚、保濕、角質軟化和促進細胞再生等作用，因此被廣泛應用于護膚類的化妝品中。在臨床上，用于皮膚干燥皸裂、皮膚潰瘍、手部皮炎等，也可口服于胃及十二指腸潰瘍，還有報道稱其具有緩解癌性腹水和降血脂的作用。在農業方面，它具有促生長、固果、催熟的作用。在飼料方面，其具有提高胃腸道消化吸收功能的作用，同時能使獸禽對流行疫病產生抵抗力，是一種良好的飼料添加劑。

尿囊素的合成方法多為化學合成，但收率均未超過75％。李桂云、馬江全在“尿囊素的合成及表征”(江蘇石油化工學院學報)中公開了以硝酸、硫酸混酸為催化劑合成尿囊素的產率為59.3％，其原料乙醛酸是用硝酸氧化法生產的，未經過處理就直接生產尿囊素，產品質量會受到殘留乙二醛及副產物草酸的影響而下降。雷虹等在“尿囊素生產及市場綜述”中公開了以硫酸、鹽酸和硝酸等質子酸為催化劑合成尿囊素的收率在52％-58％之間；在專利公開號CN1528749A的發明專利尿囊素合成新工藝中公開了以金屬催化劑催化合成尿囊素，其收率僅能達到56％。另外，以固體酸為催化劑合成尿囊素的報道也屢見不鮮，但是收率都在60％以下，僅史高峰等在“尿囊素合成新工藝”中以磷鎢雜多酸[H₃PW₁₂O₄₀·xH₂O]為催化劑，收率可達68.5％，但用量過多；付薪菱等在“SO₄^2-/TiO₂固體超強酸催化合成尿囊素”中以SO₄^2-/TiO₂固體超強酸為催化劑催化合成尿囊素收率最高也只達58.23％，而且固體酸制作困難，成本高，不適合工業化生產。在專利公開號CN1765888A的發明專利一種尿囊素的合成工藝中公開了以凝膠型強酸性陽離子交換樹脂或大孔型強酸性陽離子交換樹脂為催化合成尿囊素收率可達67.7％，但催化劑需要處理，生產成本高。另外在專利號CN102898376A的發明專利一種尿囊素的合成中公開了以硫酸氫鹽與硫酸混合物為催化劑，尿囊素收率可達75％，但游離酸含量還是過高，給后面的母液處理帶來困難。

因而，目前尿囊素的合成方法有：(1)尿酸高錳酸鉀氧化法，該法應用高錳酸鉀作為氧化劑，反應屬于強氧化反應，不易控制，而且尿酸成本高不易得到；(2)乙醛酸鈣鹽酸溶解法，該法分兩步進行，先制備乙醛酸鈣，再用鹽酸酸化與尿素縮合生成尿囊素，該法反應劇烈，不易操作，而且收率低，不適合大規模生產；(3)尿素二氯乙酸加熱法，該法一步生成尿囊素，但是反應需甲醇作為溶劑，并需加熱40℃～50℃，使反應過程存在爆炸危險，而且收率低，不適合大規模生產；(4)尿素乙醛酸縮合法，該法是當前尿囊素生產廠家普遍采用的方法，該法通過尿囊與乙醛酸一步縮合生成尿囊素，應用傳統的質子酸如硫酸、鹽酸等強酸以及不同比例質子酸的混合酸作為催化劑來生產，具有操作簡單，原料易得，收率相對較高的優點，但是這種方法因引入大量的強酸，使合成產生的母液酸性較高，存在廢水不易處理等問題。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種環保型高收率尿囊素的制備方法，采用硫酸和氨基磺酸作催化劑，降低了催化劑的用量，保證了反應的穩定性，提高了產品收率。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案為：一種環保型高收率尿囊素的制備方法包括步驟：

S100在反應器中加入水、尿素和催化劑，攪拌加熱至55℃～85℃；