CN105418462A - 一种肌酸的合成方法 - Google Patents

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王建峰
陈文如
任举
温建华
司双喜
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C277/00—Preparation of guanidine or its derivatives, i.e. compounds containing the group, the singly-bound nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C277/08—Preparation of guanidine or its derivatives, i.e. compounds containing the group, the singly-bound nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted guanidines

Abstract

本发明公开了一种肌酸的合成方法，该方法是在带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入水，再加入胍基乙酸和催化剂AlCl3-K2CO3，在搅拌的情况下再加入碳酸二甲酯，然后加热升温至釜内温度，并继续反应，结束反应后冷却，析出肌酸晶体，过滤、干燥后得到肌酸。本发明反应步骤少，工艺操作简单、安全环保，且产品纯度也大大的提高。

Description

一种肌酸的合成方法
技术领域
本发明涉及有机化学催化合成技术领域，特别是涉及一种肌酸的合成方法。
背景技术
肌酸（Creatine）又称N-甲基胍乙酸、β-甲胍基乙酸，为白色粉末状结晶，无臭、味微苦；分子式为C4H9N3O2，分子量（MolecularWeight）为131，熔点为295℃，溶于水，微溶于冷水，不溶于无水乙醇、乙醚及丙酮。
肌酸是一种氨基酸衍生物，是存在于人体中的天然营养素，人体内肌酸在肝、肾、胰脏中合成。肌酸对促进核酸、蛋白质的合成，增加体内能量物质的储备，促进肌肉的生长，以及延缓疲劳和加速体能恢复具有重要的作用。
目前，国内外对肌酸的生产及应用都予以足够的重视，报道文献也较多，国外文献提到合成肌酸的路线主要有以下几种：1）氰化钙与肌氨酸钠水溶液反应直接生成肌酸；2）氰化钙与用干燥的氯化氢气体饱和了的甲醇溶液反应得O-甲基异脲盐酸盐，O-甲基异脲盐酸盐再和肌氨酸反应得到肌酸；3）氰化钙和盐酸水溶液在通入空气的条件下生成氯代甲脒氯化物，然后和肌氨酸钠反应得到肌酸；4）氨基氰与氯乙酸、甲胺反应得到一水肌酸；5）以硫脲和硫酸二甲酯为原料生成S-甲基异硫脲硫酸盐，S-甲基异硫脲硫酸盐再和肌氨酸、肌氨酸钠或肌氨酸钾反应的到肌酸；6）尿素和硫酸二甲酯反应得到O-甲基异脲硫酸甲酯，不用进一步纯化，再和肌氨酸钠反应得到肌酸。上述的反应方式的反应时间长，操作工艺复杂，且产品纯度也不是很高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种肌酸的合成方法，反应步骤少，工艺操作简单、安全环保，且产品纯度也大大的提高。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种肌酸的合成方法，该方法是在带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入水，再加入胍基乙酸和催化剂AlCl3-K2CO3，在搅拌的情况下再加入碳酸二甲酯，然后加热升温至釜内温度，并继续反应，结束反应后冷却，析出肌酸晶体，过滤、干燥后得到肌酸。
在本发明一个较佳实施例中，所述催化剂AlCl3-K2CO3为质量比为1:1~5的AlCl3与K2CO3的混合物。
在本发明一个较佳实施例中，所述催化剂AlCl3-K2CO3与胍基乙酸的质量比为1:100~1:50。
在本发明一个较佳实施例中，加入的所述胍基乙酸与所述碳酸二甲酯的摩尔比例为2:1~3。
在本发明一个较佳实施例中，所述胍基乙酸和所述催化剂AlCl3-K2CO3，在搅拌下加入碳酸二甲酯，然后加热升温至90℃~100℃。
在本发明一个较佳实施例中，该合成方法的反应时间是1~4小时。
本发明的有益效果是：本发明一种肌酸的合成方法，反应步骤少，工艺操作简单，安全环保，且产品纯度也大大的提高。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明的一种肌酸的合成方法的化学反应方程式如下：
本发明实施例包括：
实施例1：
在1000L带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入200千克水，再加入234千克（2Kmol）甘氨酸和2.34千克催化剂AlCl3-K2CO3（其质量比为AlCl3：K2CO3=1：1），在搅拌下加入碳酸二甲酯180千克，然后加热升温至釜内温度在100℃，并继续反应4小时，结束反应，冷却析出肌酸晶体，过滤，得到肌氨酸，干燥得成品193.3千克，收率为74.01%。
实施例2：
在1000L带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入200千克水，再加入234千克（2Kmol）甘氨酸和4.68千克催化剂AlCl3-K2CO3（其质量比为AlCl3：K2CO3=1：5），在搅拌下加入碳酸二甲酯90千克，然后加热升温至釜内温度在95℃，并继续反应3小时，结束反应，冷却析出肌酸晶体，过滤，得到肌氨酸，干燥得成品179.3千克，收率为68.43%。
实施例3：
在1000L带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入200千克水，再加入234千克（2Kmol）甘氨酸和2.34千克催化剂AlCl3-K2CO3（其质量比为AlCl3：K2CO3=1：2），在搅拌下加入碳酸二甲酯270千克，然后加热升温至釜内温度在90℃，并继续反应2小时，结束反应，冷却析出肌酸晶体，过滤，得到肌氨酸，干燥得成品189.3千克，收率为72.25%。
实施例4：
在1000L带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入200千克水，再加入234千克（2Kmol）甘氨酸和2千克催化剂AlCl3-K2CO3（其质量比为AlCl3：K2CO3=1：3），在搅拌下加入碳酸二甲酯90千克，然后加热升温至釜内温度在99℃，并继续反应1小时，结束反应，冷却析出肌酸晶体，过滤，得到肌氨酸，干燥得成品183.1千克，收率为68.84%。
实施例5：
在1000L带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入200千克水，再加入234千克（2Kmol）甘氨酸和1.17千克催化剂AlCl3-K2CO3（其质量比为AlCl3：K2CO3=1：1），在搅拌下加入碳酸二甲酯180千克，然后加热升温至釜内温度在90℃，并继续反应4小时，结束反应，冷却析出肌酸晶体，过滤，得到肌氨酸，干燥得成品190.3千克，收率为72.63%。
实施例6：
在1000L带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入200千克水，再加入234千克（2Kmol）甘氨酸和1.8千克催化剂AlCl3-K2CO3（其质量比为AlCl3：K2CO3=1：2），在搅拌下加入碳酸二甲酯180千克，然后加热升温至釜内温度在95℃，并继续反应3小时，结束反应，冷却析出肌酸晶体，过滤，得到肌氨酸，干燥得成品198.1千克，收率为75.61%。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种肌酸的合成方法，其特征在于，该方法是在带搅拌、加热、回流装置的不锈钢反应釜中放入水，再加入胍基乙酸和催化剂AlCl3-K2CO3，在搅拌的情况下再加入碳酸二甲酯，然后加热升温至釜内温度，并继续反应，结束反应后冷却，析出肌酸晶体，过滤、干燥后得到肌酸。
2.根据权利要求1所述的肌酸的合成方法，其特征在于，所述催化剂AlCl3-K2CO3为质量比为1:1~5的AlCl3与K2CO3的混合物。
3.根据权利要求1所述的肌酸的合成方法，其特征在于，所述催化剂AlCl3-K2CO3与胍基乙酸的质量比为1:100~1:50。
4.根据权利要求1所述的肌酸的合成方法，其特征在于，加入的所述胍基乙酸与所述碳酸二甲酯的摩尔比例为2:1~3。
5.根据权利要求1所述的肌酸的合成方法，其特征在于，所述胍基乙酸和所述催化剂AlCl3-K2CO3，在搅拌下加入碳酸二甲酯，然后加热升温至90℃~100℃。
6.根据权利要求1所述的肌酸的合成方法，其特征在于，该合成方法的反应时间是1~4小时。
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