CN105037182B - 一种β-氨基丙酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种β‑氨基丙酸合成新工艺。采用氰乙酸酯为原料，经过加氢还原为β‑氨基丙酸乙酯，再经过强酸性树脂水解、结晶得到β‑氨基丙酸成品，其中氢化是该工艺的关键。
Description
技术领域
本发明属于化工的制造领域，具体涉及一种有机化工中间体β-氨基丙酸的制备方法。
背景技术
β-氨基丙酸是一种多用途有机原料，是制备泛酸钙、肌肽、帕米膦酸钠、巴柳氮等的重要中间体，广泛用于医院、食品和饲料行业。我国对β-氨基丙酸及其相关产品的消费量较大，目前国内已有多家单位生产β-氨基丙酸，但其工业化生产方法主要是丙烯腈氨化水解法、丙烯酸氨化法和琥珀酰亚胺法等。
在以上三种合成方法中，丙烯腈路线成本较低，原料易得，但氨化过程会出现两次加成的副产物，纯化困难；丙烯酸路线工艺相对简单，但反应存在动态平衡，存在反应不彻底的弊端；琥珀酰亚胺路线反应条件苛刻，原料成本高，不易实现工业化。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种β-氨基丙酸合成方法，以腈基乙酸酯为原料，先雷尼镍催化还原，随后在强酸性离子交换树脂水解两步反应后得到产品，总收率超过90%，产品纯度99%以上。
一种β-氨基丙酸的制备方法，包括如下步骤与工艺条件：
在压力釜中投入氰基乙酸酯、雷尼镍和乙醇，搅拌均匀，氮气置换三次后，再充入氢气至0.5-1.2MPa，控温60-100℃反应4-10小时，TLC和GC检测反应完全后，停止反应。降温过滤催化剂后，加入0.05-0.2当量强酸性离子交换树脂和水，搅拌反应2-5小时，TLC检测反应完全后，过滤除掉阳离子交换树脂，滤液减压旋蒸溶剂，抽滤得β-氨基丙酸的粗品，重结晶后烘干得精品，两步收率超过90%，产品纯度99%以上。
进一步地，在上述技术方案中，所述氰基乙酸酯为氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯、氰基乙酸丙酯。
进一步地，在上述技术方案中，所述氰乙酸乙酯和雷尼镍的重量比为1:0.01-0.1。
进一步地，在上述技术方案中，所述强酸性离子交换树脂经过活化处理后可以重复利用。
进一步地，在上述技术方案中，所述重结晶时溶剂取自丙酮、甲醇、乙醇、二氯甲烷或乙腈。
上述合成路线重现性好，工艺平行，第一步氢化反应后溶剂可以反复套用，第二步中的重结晶溶剂蒸馏后，也可以多次套用，具有潜在的工艺放大优势。
发明的有益效果：
(1)在合成技术方面：采用氰基乙酸乙酯为原料制备β-氨基丙酸，工艺稳定，重复性好，合成收率高。
(2)在经济效益方面：原料廉价易得，合成成本低，溶剂可以循环套用，阳离子交换树脂经过活化处理后可以再生利用，降低了环保处理费用，经济效益明显。
(3)在产品质量方面：产品纯度高达99%，外观质量好，在客户使用时无需进一步提纯，提高了生产效率。
具体实施过程
实施例
1
在500mL压力釜内，加入56.5g（0.5mol）的氰基乙酸乙酯和200mL的乙醇，搅拌，随后加入经过活化处理的雷尼镍5g，氮气置换后充入氢气加压至0.5MPa，控温80℃反应10小时。TLC和GC检测反应完毕，降温，过滤掉催化剂，置于水中保存。滤液加入0.05当量强酸性离子交换树脂和150mL水，搅拌反应2-5小时，TLC检测反应完全后，过滤掉除掉离子交换树脂，滤液减压蒸干溶剂，降温后析出固体，抽滤得β-氨基丙酸的粗品，乙醇重结晶后烘干得精品40.5g，收率92%，产品纯度99.1%,HNNR结构符合。
实施例
2
在500mL压力釜内，加入49.5g（0.5mol）的氰基乙酸甲酯和150mL的乙醇，搅拌，随后加入经过活化处理的雷尼镍，氮气置换后充入氢气加压至1.0MPa，控温100℃反应5小时。TLC和GC检测反应完毕，降温，过滤掉催化剂，置于水中保存。滤液加入0.1当量强酸性离子交换树脂和150mL水，搅拌反应2-5小时，TLC检测反应完全后，过滤掉除掉离子交换树脂，滤液减压蒸干溶剂，降温后析出固体，抽滤得β-氨基丙酸的粗品，甲醇重结晶后烘干得精品40.5g，收率94%，产品纯度99.1%,HNNR结构符合。
Claims (5)
1.一种β-氨基丙酸的制备方法，包括如下步骤与工艺条件：
在压力釜中投入氰基乙酸酯、雷尼镍和乙醇，搅拌均匀，氮气置换三次后，再充入氢气至0.5-1.2MPa，控温60-100℃反应4-10小时，TLC和GC检测反应完全后，停止反应；降温过滤催化剂后，加入0.05-0.2当量强酸性离子交换树脂和水，搅拌反应2-5小时，TLC检测反应完全后，过滤除掉强酸性离子交换树脂，滤液减压旋蒸溶剂，抽滤得β-氨基丙酸的粗品，重结晶后烘干得精品，两步收率超过90%，产品纯度99%以上。
2.根据权利要求1所述的一种β-氨基丙酸的制备方法，其特征是所述氰基乙酸酯为氰基乙酸甲酯、氰基乙酸乙酯、氰基乙酸丙酯。
3.根据权利要求1所述的一种β-氨基丙酸的制备方法，其特征是所述氰基乙酸酯和雷尼镍的重量比为1:0.01-0.1。
4.根据权利要求1所述的一种β-氨基丙酸的制备方法，其特征是所述强酸性离子交换树脂经过活化处理后可以重复利用。
5.根据权利要求1所述的一种β-氨基丙酸的制备方法，其特征是所述重结晶时溶剂取自丙酮、甲醇、乙醇、二氯甲烷或乙腈。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101844992B (zh) * | 2010-05-17 | 2014-04-30 | 湖北仙盛科技有限公司 | Beta氨基丙酸的制备工艺 |
-
2015
- 2015-08-10 CN CN201510483032.6A patent/CN105037182B/zh active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Catalytic hydrogenation of cyanoacetic Et ester;Kavanagh, Kevin E. et al.;《Journal of the American Chemical Society》;19441231;第66卷;第2126-2127页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN105037182A (zh) | 2015-11-11 |
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Legal Events
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Denomination of invention: one kind b- Preparation method of aminopropionic acid Effective date of registration: 20230228 Granted publication date: 20160928 Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Xiangyang Branch Pledgor: HUBEI JINGHONG CHEMICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980033561 |