[發(fā)明專利]一種甘氨酸的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110484073.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113185420A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋鐵犇;代景茹;宋同旺;盧淑婷;趙靜;翟學(xué)昌;趙亞偉;張敬思;李順雙;曾著飛;曹甲寧;曲艷敏;赫旭歡;吳華岳;張?chǎng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北東華冀衡化工有限公司
• 主分類號(hào): C07C227/08
• 分類號(hào): C07C227/08;C07C227/42;C07C229/08;C07C51/41;C07C53/16
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 周勝欣

本發(fā)明涉及一種甘氨酸的制備方法，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括5個(gè)步驟：制備氯乙酸銨溶液、制備產(chǎn)品甘氨酸溶液、制備甘氨酸成品、回收得到有機(jī)胺鹽酸鹽晶體固體和含有烏洛托品的濾液、回收有機(jī)胺溶液和制備氯化銨固體。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單且環(huán)境友好，制備得到的甘氨酸產(chǎn)品純度高，同時(shí)還能夠聯(lián)產(chǎn)得到工業(yè)級(jí)的氯化氨產(chǎn)品；本發(fā)明制備過程所用的有機(jī)胺、甲醇及催化劑烏洛托品均可回收重復(fù)利用，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又實(shí)現(xiàn)了零排放的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種甘氨酸的制備方法，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

甘氨酸也稱為氨基乙酸，是一種非必需氨基酸，氨基酸作為重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，在食品、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面都有重要用途。在食品方面，甘氨酸可以作為營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，用作調(diào)味劑也可以起到調(diào)味作用，同時(shí)對(duì)枯草桿菌及大腸桿菌的繁殖有一定抑制作用；在醫(yī)學(xué)方面，是治療重癥肌無力和進(jìn)行性肌肉萎縮的藥物，與阿司匹林合用可以減少對(duì)胃的刺激性，還可以治療兒童高脯氨酸血癥；在農(nóng)業(yè)方面，甘氨酸是合成擬除蟲菊酯殺蟲劑的中間體甘氨酸乙酯鹽酸鹽、合成殺真菌劑異菌脲和除草劑固體草甘膦的重要原料，也可以作為家禽、家畜等食用飼料的添加劑和引誘劑；在工業(yè)方面，主要用于制藥工業(yè)、生化試驗(yàn)及有機(jī)合成，用作頭孢菌素的原料，甲砜霉素中間體，合成咪唑乙酸中間體等。因此，對(duì)甘氨酸合成方法和合成工藝的研究十分必要。

目前，國(guó)內(nèi)甘氨酸的主要生產(chǎn)工藝是氯乙酸水相氨化法，在含有催化劑烏洛托品水溶液的反應(yīng)釜中一邊加入氯乙酸水溶液，一邊通氨氣反應(yīng)，得到含有甘氨酸和氯化銨的反應(yīng)溶液，甘氨酸在甲醇中溶解度很低，而氯化銨的溶解度高，所以再向反應(yīng)液中加入甲醇，用甲醇萃取的方法得到產(chǎn)品甘氨酸，剩余含有氯化銨的甲醇溶液通過精餾的方式回收甲醇，經(jīng)過精餾回收甲醇后，得到脫醇廢水，脫醇廢水經(jīng)過蒸發(fā)濃縮得到副產(chǎn)品氯化銨，脫除副產(chǎn)品氯化銨后的剩余紅色廢水中含有烏洛托品、甘氨酸、氯化銨等，最后進(jìn)行造粒處理生成化肥。但是，此方法存在很多缺點(diǎn)，甘氨酸產(chǎn)率只有85%左右，生產(chǎn)一噸甘氨酸需要精餾約13立方米的甲醇溶液，能源和設(shè)備消耗都較高，同時(shí)生產(chǎn)一噸甘氨酸需要消耗150公斤烏洛托品不能回收利用，氯化銨需要通過蒸發(fā)濃縮溶劑水的方式得到，能源消耗較高，最后生成的紅色廢水需要進(jìn)一步處理，否則對(duì)環(huán)境造成很大污染。

專利CN1080632A提出了甘氨酸的改良合成方法，以氯乙酸和氨為原料，利用三乙胺、三丙胺、三丁胺等有機(jī)胺作為縛酸劑可以得到純度較高的甘氨酸，但是催化劑和有機(jī)胺沒有得到有效的重復(fù)利用。

專利CN102030669A在催化劑存在下，以氯乙酸和氨為原料，以有機(jī)胺為傅酸劑，能夠分離甘氨酸和氯化銨，但是向分離出甘氨酸后的母液中，通氨得到氯化銨，反應(yīng)終點(diǎn)難以控制，不能完全回收三乙胺，且容易得到甘氨酸和氯化銨的混晶，需進(jìn)一步處理。回收得到的是三乙胺的甲醇母液，循環(huán)套用時(shí)若反應(yīng)物是氯乙酸，三乙胺與氯乙酸反應(yīng)生成副產(chǎn)物，產(chǎn)率和純度下降；若反應(yīng)物是氯乙酸銨，需生產(chǎn)處理得到氯乙酸銨或購(gòu)買，增加成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種甘氨酸的制備方法，能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)的甘氨酸產(chǎn)品，聯(lián)產(chǎn)得到工業(yè)級(jí)氯化氨產(chǎn)品，同時(shí)制備用到的有機(jī)胺、甲醇及催化劑烏洛托品均可重復(fù)利用，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種甘氨酸的制備方法，包括如下步驟：

（1）將反應(yīng)物氯乙酸溶于甲醇中，控制溫度在40℃以下通氨反應(yīng)至堿性，得到氯乙酸銨溶液；

（2）向步驟（1）制備得到的氯乙酸銨溶液中加入催化劑烏洛托品，升溫至65℃，開始滴加有機(jī)胺，滴加過程中保持溫度65-70℃，在1h內(nèi)滴加完畢，滴加完后保溫半小時(shí)，反應(yīng)得到產(chǎn)品甘氨酸；

（3）反應(yīng)結(jié)束后降溫至25℃左右，過濾，濾餅為甘氨酸，經(jīng)甲醇水溶液洗滌、烘干后得到甘氨酸成品；濾液為含有有機(jī)胺鹽酸鹽的甲醇溶液；

（4）將步驟（3）得到的濾液蒸發(fā)濃縮，有機(jī)胺鹽酸鹽結(jié)晶析出，降溫、過濾得到有機(jī)胺鹽酸鹽晶體固體，同時(shí)過濾出含有烏洛托品的濾液作為母液循環(huán)使用；蒸發(fā)出的甲醇用于下一次溶解氯乙酸進(jìn)行反應(yīng)；