CN103664665A - 固体肌氨酸钠制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高纯度固体肌氨酸钠制备方法，具体技术方案是将羟基乙腈和甲胺经缩合得甲氨基乙腈，再向其中加入氢氧化钠水解得甲氨基乙酸钠，即肌氨酸钠液体和游离氢氧化钠混合物，然后向其中加入与肌氨酸钠等摩尔的盐酸，中和得肌氨酸和氯化钠的混合物。采用电渗析膜分离技术将氯化钠与肌氨酸分离，得到高纯度的肌氨酸溶液和杂质溶液。高纯度的肌氨酸溶液用多功能蒸发器蒸馏得固体结晶，经分离得纯肌氨酸，将肌氨酸用0.5倍纯化水溶解，然后于40℃滴加1:0.98mol甲醇钠析出固体肌氨酸钠，离心分离得白色固体，干燥得成品。周期完成后将母液精馏回收，甲醇可以自用，可以做为副产品出售。此工艺特点鲜明，能制备出高纯度肌氨酸钠固体。

Description

固体肌氨酸钠制备方法

技术领域

本发明涉及在含氨基化合物中生成羧基领域，具体涉及一种高纯度固体肌氨酸钠制备方法。 

背景技术

肌氨酸钠结构式：CH₃NHCH₂COONa，又名N-甲基甘氨酸钠其性状是白色三棱状结晶，极易溶于水，微溶于乙醇，溶于水呈碱性，溶液pH值约12~13；加热至210~220℃大部分失去一分子水而分解，小部分分解为二甲胺及二氧化碳。肌氨酸钠含量高于40%的水溶液易聚合，相对密度1.198（20/℃），沸点108 ℃。 

肌氨酸钠主要用于生产一水合肌酸和N-酰基肌氨酸及钠盐。肌酸可以有效的提高肌力、速度和耐力。提高体能和训练水平，防止疲劳；N-酞基肌氨酸，用于制作高级护肤用雪花膏、牙膏和洗发香波，以及高级药用皂和化状品等的活性剂。肌氨酸钠还可用作快速染料的助染剂、合成润滑油和防锈剂、纤维染色剂、防静电剂、柔软加工剂以及生化试剂等，是具有杀菌性的阴离子表面活性剂,广泛用于日化等行业。 

现有的肌氨酸钠生产工艺主要有氯乙酸法和羟基乙腈法。 

氯乙酸法是将氯乙酸钠和甲胺水溶液在氢氧化钠存在的条件下，于80~85℃，0 .15~0.2MPa压力下反应数小时得产品，其反应化学式如下: 

ClCH₂COONa + CH₃NH₂     ——→  CH₃NHCH₂COONa + HCl 。

氯乙酸法需在带压条件下进行，反应条件要相对高些，对用于工业化大生产时的设备要求较高，并且收率不高。在制备过程中，伴随具有强腐蚀性的氯化氢气体的产生，氯化氢气体又极易溶解于水形成腐蚀性很强的盐酸，使得反应设备及气体回收装置必须采用耐酸腐蚀的材料，投资成本较高。而且由于氯乙酸中的氯的活性较弱，只有当甲胺与氯乙酸钠的用量达到8:1摩尔比以上时才可以使反应正常进行。反应结束后，过剩的甲胺剩余量很大，需要后续的回收处理。 

羟基乙腈法是先由羟基乙腈与甲胺反应生成肌氨酸，再由氢氧化钠中和得产品，其反应化学式如下： 

HOCH₂CN + CH₃NH₂     ——→  CH₃NHCH₂COOH + NH₃,

CH₃NHCH₂COOH + NaOH      ——→  CH₃NHCH₂COONa + H₂O 。

羟基乙腈法虽然能降低甲胺的使用量，但在制造过程中，肌氨酸钠水溶液浓度超过40%，很易聚合，用此方法制备固体肌氨酸钠很困难，且游离碱偏高，致使其应用范围受到限制。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有肌氨酸钠制备方法中存在的生产成本高，产率低，回收难，污染较严重的问题，提出的一种高纯度固体肌氨酸钠制备方法。 

本发明的具体方案是： 

固体肌氨酸钠的制备方法，包括如下步骤：

a. 羟基乙腈和甲胺经缩合得甲氨基乙腈：

向反应容器中加入质量分数为50%的羟基乙腈，搅拌，用冷水冷却至温度小于10℃，滴加质量分数为25%的甲胺溶液，羟基乙腈与甲胺加入量的摩尔比为1:1.1~1.6，滴加过程中控制温度小于15℃，滴加过程持续1小时，滴加完成后继续搅拌1小时，得到甲氨基乙腈溶液；

b. 于100-120℃下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氢氧化钠，羟基乙腈与氢氧化钠的摩尔比为1:1.463~1.563水解得到甲氨基乙酸钠即肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液；

c. 向上述肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液加入与肌氨酸钠等摩尔的盐酸，中和得到肌氨酸和氯化钠的混合溶液；

d. 采用电渗析膜分离技术将氯化钠与肌氨酸分离，得到高纯度的肌氨酸溶液和杂质溶液，杂质溶液循环套用；

e. 所获得的高纯度肌氨酸溶液用蒸发器蒸馏得到固体肌氨酸结晶；

f. 将获得的固体肌氨酸结晶用纯化水溶解，纯化水的加入量为固体肌氨酸结晶质量的0.5~1倍，然后于40℃滴加甲醇钠溶液，肌氨酸与甲醇钠的摩尔比1:0.98~1，析出固体肌氨酸钠，离心分离得白色固体，干燥得成品，母液循环套用。

当周期完成后将母液精馏回收，甲醇可以自用，可以做为副产品出售。本发明的制备工艺在常压下反应，反应条件温和，降低了对反应设备的要求，节约生产成本；不同于传统的方法一般获得肌氨酸钠液体，而是直接获得高纯度的固体肌氨酸钠，且产率高。本发明的制备工艺路线合理、简单，适合工业化大生产。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。 

实施例1 

固体肌氨酸钠的制备方法，包括如下步骤：

a. 羟基乙腈和甲胺经缩合得甲氨基乙腈：

向反应容器中加入质量分数为50%的羟基乙腈，搅拌，用冷水冷却至温度小于10℃，滴加质量分数为25%的甲胺溶液，羟基乙腈与甲胺加入量的摩尔比为1:1.1，滴加过程中控制温度小于15℃，滴加过程持续1小时，滴加完成后继续搅拌1小时，得到甲氨基乙腈溶液；

b. 于100℃下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氢氧化钠，羟基乙腈与氢氧化钠的摩尔比为1:1.463水解得到甲氨基乙酸钠即肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液；

c. 向上述肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液加入与肌氨酸钠等摩尔的盐酸，中和得到肌氨酸和氯化钠的混合溶液；

d. 采用电渗析膜分离技术将氯化钠与肌氨酸分离，得到高纯度的肌氨酸溶液和杂质溶液，杂质溶液循环套用；

e. 所获得的高纯度肌氨酸溶液用蒸发器蒸馏得到固体肌氨酸结晶；

f. 将获得的固体肌氨酸结晶用纯化水溶解，纯化水的加入量为固体肌氨酸结晶质量的0.5倍，然后于40℃滴加甲醇钠溶液，肌氨酸与甲醇钠的摩尔比1:0.98，析出固体肌氨酸钠，离心分离得白色固体，干燥得成品，母液循环套用。

实施例2 

固体肌氨酸钠的制备方法，包括如下步骤：

a. 羟基乙腈和甲胺经缩合得甲氨基乙腈：

向反应容器中加入质量分数为50%的羟基乙腈，搅拌，用冷水冷却至温度小于10℃，滴加质量分数为25%的甲胺溶液，羟基乙腈与甲胺加入量的摩尔比为1: 1.6，滴加过程中控制温度小于15℃，滴加过程持续1小时，滴加完成后继续搅拌1小时，得到甲氨基乙腈溶液；

b. 于120℃下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氢氧化钠，羟基乙腈与氢氧化钠的摩尔比为1: 1.563水解得到甲氨基乙酸钠即肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液；

c. 向上述肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液加入与肌氨酸钠等摩尔的盐酸，中和得到肌氨酸和氯化钠的混合溶液；

d. 采用电渗析膜分离技术将氯化钠与肌氨酸分离，得到高纯度的肌氨酸溶液和杂质溶液，杂质溶液循环套用；

e. 所获得的高纯度肌氨酸溶液用蒸发器蒸馏得到固体肌氨酸结晶；

f. 将获得的固体肌氨酸结晶用纯化水溶解，纯化水的加入量为固体肌氨酸结晶质量的1倍，然后于40℃滴加甲醇钠溶液，肌氨酸与甲醇钠的摩尔比1: 1，析出固体肌氨酸钠，离心分离得白色固体，干燥得成品，母液循环套用。

Claims (1)

1.固体肌氨酸钠的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

a. 羟基乙腈和甲胺经缩合得甲氨基乙腈：

向反应容器中加入质量分数为50%的羟基乙腈，搅拌，用冷水冷却至温度小于10℃，滴加质量分数为25%的甲胺溶液，羟基乙腈与甲胺加入量的摩尔比为1:1.1~1.6，滴加过程中控制温度小于15℃，滴加过程持续1小时，滴加完成后继续搅拌1小时，得到甲氨基乙腈溶液；

b. 于100-120℃下向上述甲氨基乙腈溶液中加入氢氧化钠，羟基乙腈与氢氧化钠的摩尔比为1:1.463~1.563水解得到甲氨基乙酸钠即肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液；

c. 向上述肌氨酸钠和氢氧化钠的混合溶液加入与肌氨酸钠等摩尔的盐酸，中和得到肌氨酸和氯化钠的混合溶液；

d. 采用电渗析膜分离技术将氯化钠与肌氨酸分离，得到高纯度的肌氨酸溶液和杂质溶液，杂质溶液循环套用；

e. 所获得的高纯度肌氨酸溶液用蒸发器蒸馏得到固体肌氨酸结晶；

f. 将获得的固体肌氨酸结晶用纯化水溶解，纯化水的加入量为固体肌氨酸结晶质量的0.5~1倍，然后于40℃滴加甲醇钠溶液，肌氨酸与甲醇钠的摩尔比1:0.98~1，析出固体肌氨酸钠，离心分离得白色固体，干燥得成品，母液循环套用。