CN104402803A - 一种l-高脯氨酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于将DL-高脯氨酸和L-酒石酸加入到溶剂中中，搅拌加热至全部溶解，然后加入催化剂，升温至65～75℃，维持8-10小时，减压浓缩，回收溶剂；加入甲醇，搅拌至固体充分溶解，离心分离，离心溶液加活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解通至pH＝8.5～9.0，过滤，滤液浓缩结晶，冷却抽滤即得L-高脯氨酸。本发明的工艺产品收率高，同时成本比较低，有很好的经济效益。

Description

一种L-高脯氨酸的制备方法
技术领域：
本发明属于化工领域，具体涉及一种L-高脯氨酸的制备方法。
技术背景：
L-高脯氨酸，又名：(L)-2-哌啶甲酸、L(-)-2-哌啶酸、L-2-哌啶羧酸，目前生产工艺的主原料是DL-高脯氨酸，其经过酒石酸的拆分得到L-高脯氨酸和D-高脯氨酸。目前市场上来说无人需要D-高脯氨酸，所以其理论收率：50％，实际收率40％左右。生产成本比较高。同时拆分出来的D-高脯氨酸无市场价值。因此需要提供一种可提高产品收率、降低生产成本的新型高脯氨酸的制备工艺。
发明内容：
本发明的目的在于一种L-高脯氨酸的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种L-高脯氨酸的制备方法，将DL-高脯氨酸和L-酒石酸加入到溶剂中，搅拌加热至全部溶解，然后加入催化剂，升温至65～75℃，维持8-10小时，减压浓缩，回收溶剂；加入甲醇，搅拌至固体充分溶解，离心分离，离心溶液加活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解通至pH＝8.5～9.0，过滤，滤液浓缩结晶，冷却抽滤即得L-高脯氨酸。
所述的催化剂为水杨醛。
所述的溶剂为丙酸。
所述DL-高脯氨酸与所述催化剂的用量比为10～20kg/L(即10～20kg的DL-高脯氨酸加入1L水杨醛作为催化剂)。优选为12～16kg/L。
所述DL-高脯氨酸和L-酒石酸的摩尔比为1:0.8～1.5。优选为1：1。
所述DL-高脯氨酸与所述溶剂的用量比为15～20kg/100L(即15～20kg的DL-高脯氨酸加入100L丙酸作为溶剂)。
所述DL-高脯氨酸与所述甲醇的用量比为9～13kg/100L(即15～20kg的DL-高脯氨酸需要100L甲醇)。优选为11kg/100L。
本发明采用DL-高脯氨酸在丙酸中与L-酒石酸发生不对称转换反应，水杨醛作为催化剂，温度：65～75℃。反应结束后去除溶剂以及过量的催化剂，加入甲醇至固体完全溶解。通NH3氨解(通至pH＝8.5-9.0)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶即得L-高脯氨酸。本发明的工艺产品收率高，同时成本比较低，有很好的经济效益。
本发明在特定的温度(65～75℃)下，通过不对称转换的生产工艺生产L-高脯氨酸。不对称转换结束后，通过减压蒸馏去除相关溶剂和催化剂；同时加入甲醇将固体完全溶解后再通氨。这样可以显著提高产品收率(因为生成的L-哌啶酸-L酒石酸和D-哌啶酸-L酒石酸在丙酸中的溶解度都比较大)。通NH3氨解(通至pH＝8.5-9.0)让酒石酸形成酒石酸铵析出，而L-哌啶酸溶解于甲醇中。
本发明的有益效果：
本发明的工艺产品收率高，同时成本比较低，有很好的经济效益。
具体实施方式：
实施例1：
将DL-高脯氨酸(又名DL-哌啶酸，分子量：128.1)55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸300L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4L，升温至65℃，维持10小时。减压浓缩，回收丙酸280L。加入甲醇500L，搅拌至固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝8.8)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：48.2kg，收率：87.63％。
实施例2：
将DL-高脯氨酸55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸300L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4L，升温至70℃，维持10小时。减压浓缩，回收丙酸280L。加入甲醇500L，搅拌让固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝8.7)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：49.5kg，收率：90％。
实施例3：
将DL-高脯氨酸55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸300L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4L，升温至70℃，维持10小时。减压浓缩，回收丙酸280L。加入甲醇500L，搅拌让固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝9.0)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：48.3kg，收率：87.81％。
实施例4：
将DL-高脯氨酸55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸300L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4L，升温至75℃，维持8小时。减压浓缩，回收丙酸280L。加入甲醇500L，搅拌让固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝9.0)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：45.3kg，收率：82.36％。
实施例5：
将DL-高脯氨酸55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸300L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4L，升温至75℃，维持8小时。减压浓缩，回收丙酸280L。加入甲醇500L，搅拌让固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝8.8)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：45.1kg，收率：82％。
表1为实施例1～5的成品检测结果
标准 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
旋光：+25-+27 25.6 25.8 26.2 26.0 25.9
SO4 2-≤200ppm ≤150ppm ≤150ppm ≤150ppm ≤150ppm ≤150ppm
CL-≤200ppm ≤100ppm ≤100ppm ≤100ppm ≤100ppm ≤100ppm
Fe≤10ppm ≤5ppm ≤5ppm ≤5ppm ≤5ppm ≤5ppm
含量：99.0-100.0％ 99.4％ 99.5％ 99.6％ 99.4％ 99.5％
透光：98-100％ 99％ 99％ 99％ 99％ 99％
实施例6：
将DL-高脯氨酸55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸350L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4L，升温至75℃，维持8小时。减压浓缩，回收丙酸330L。加入甲醇500L，搅拌让固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝8.8)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：46.0kg，收率：83.6％。
实施例7：
将DL-高脯氨酸55kg和L-酒石酸63.8kg(DL-高脯氨酸和L-酒石酸的mol比＝1：1)加入到丙酸300L中，搅拌加热至全部溶解，加入催化剂水杨醛4.5L，升温至70℃，维持10小时。减压浓缩，回收丙酸280L。加入甲醇500L，搅拌让固体充分溶解，离心分离。离心溶液加适量活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解(通至pH＝8.7)，过滤(精滤)，滤液浓缩结晶，冷却抽滤、烘干即得L-高脯氨酸：50.1kg，收率：91％。

Claims (8)

1.一种L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于将DL-高脯氨酸和L-酒石酸加入到溶剂中中，搅拌加热至全部溶解，然后加入催化剂，升温至65～75℃，维持8～10小时，减压浓缩，回收溶剂；加入甲醇，搅拌至固体充分溶解，离心分离，离心溶液加活性炭脱色，真空抽滤，滤液通NH3氨解通至pH＝8.5～9.0，过滤，滤液浓缩结晶，冷却抽滤即得L-高脯氨酸。
2.根据权利要求1所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述的催化剂为水杨醛。
3.根据权利要求1所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述的溶剂为丙酸。
4.根据权利要求1或2所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述DL-高脯氨酸与所述催化剂的用量比为10～20kg/L。
5.根据权利要求4所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述DL-高脯氨酸与所述催化剂的用量比为12～16kg/L。
6.根据权利要求1所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述DL-高脯氨酸和L-酒石酸的摩尔比为1:0.8～1.5。
7.根据权利要求6所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述DL-高脯氨酸和L-酒石酸的摩尔比为1:1。
8.根据权利要求1或3所述的L-高脯氨酸的制备方法，其特征在于所述DL-高脯氨酸与所述溶剂的用量比为15～20kg/100L。
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