CN106674061A - 制备n‑甲基牛磺酸铵以及n‑甲基牛磺酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备N‑甲基牛磺酸铵以及N‑甲基牛磺酸钠的方法,其包括如下步骤:将N‑甲基乙酰胺与硫酸溶液在50~180℃下进行反应,得到N‑甲基牛磺酸;将N‑甲基牛磺酸与铵源在80~180℃进行反应后,在50℃以内用过氧化氢进行处理,得到N‑甲基牛磺酸铵;将N‑甲基牛磺酸铵在碱、溶剂和催化剂的存在下,于80~180℃进行回流反应,经过离心过滤,得到N‑甲基牛磺酸钠。本发明的合成方法可以适合大规模工业化生产,生产出来的N‑甲基牛磺酸钠产品经过纯化后可以达到杂质含量低(<1%),产品性状为无色或白色固体,碱性条件下滴定含量不低于85%。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备N-甲基牛磺酸铵以及N-甲基牛磺酸钠的方法,属于医药化工技术领域。
背景技术
N-甲基牛磺酸钠,英文名称:Methyltaurinesodium salt,CAS号:4316-74-9。N-甲基牛磺酸钠是一种用途十分广泛的医药化工中间体,目前国外内还没有成熟的生产制备工艺。目前常用的方法是通过牛磺酸甲基化的方法来制备甲基牛磺酸,然后成钠盐来制备该产品,该方法存在的问题是甲基化不容易彻底,从而导致牛磺酸含量较高;并且该方法工业化放大有困难。
上述方法均存在产品的纯度较低,无法大规模工业化生产等缺点。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种制备N-甲基牛磺酸铵以及N-甲基牛磺酸钠的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
第一方面,本发明提供了一种制备N-甲基牛磺酸铵的方法,其包括如下步骤:
将N-甲基乙酰胺与硫酸溶液在50~180℃下进行反应,得到N-甲基牛磺酸;
将N-甲基牛磺酸与铵源在80~180℃进行反应后,在50℃以内用过氧化氢进行处理,得到N-甲基牛磺酸铵。
作为优选方案,所述硫酸溶液的质量分数为50~98%。
作为优选方案,所述N-甲基乙酰胺与硫酸溶液中的硫酸的摩尔比为1∶(0.5~1.5)。
作为优选方案,所述铵源与N-甲基乙酰胺的摩尔比为1∶(0.5~2.5)。
作为优选方案,所述铵源为亚硫酸氢铵水溶液或亚硫酸钠、氯化铵和硫酸氢铵的混合水溶液。
第二方面,本发明还提供了一种制备N-甲基牛磺酸钠的方法,其包括如下步骤:
将前述方法制备得到的N-甲基牛磺酸铵在碱、溶剂和催化剂的存在下,于80~180℃进行回流反应,经过离心过滤,得到N-甲基牛磺酸钠。
作为优选方案,所述碱选自甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的至少一种。
作为优选方案,所述溶剂选自甲苯、二甲苯、正己烷、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。
作为优选方案,所述催化剂选自为铵盐的水溶液,所述铵盐的质量分数不超过50%。
作为优选方案,所述铵盐选自甲酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、甲基牛磺酸铵、甲基牛磺酸、甲基牛磺酸铵、甲基牛磺酸和牛磺酸铵中的至少一种。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明的合成方法可以适合大规模工业化生产,生产出来的N-甲基牛磺酸钠产品经过纯化后可以达到杂质含量低(<1%),产品性状为无色或白色固体,碱性条件下滴定含量不低于85%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的合成路线如下:
实施例1
本实施例涉及化合物2的制备:
以N-甲基乙醇胺1为原料,加入50~98%的硫酸溶液,N-甲基乙酰胺与硫酸溶液中的硫酸的摩尔比为1∶(0.5~1.5),进行反应,反应温度控制在50~180℃的范围内,反应时间控制在12~36小时。蒸去反应体系中的水得到产品化合物2。
实施例2
本实施例涉及化合物3的制备:
将化合物2的水溶液滴入到质量分数不超过50%的亚硫酸氢铵水溶液中,化合物2与亚硫酸氢铵水溶液中的亚硫酸氢铵的摩尔比为1∶(0.5~2.5:),反应温度控制在80~180℃的范围内,反应时间控制在12~36小时,蒸去反应体系中的水冷却,结晶,离心得固体,该固体溶于水,在不超过50度时滴加适量的过氧化氢,反应2小时以上,除去过量的过氧化氢,浓缩,离心得到产品化合物3。
精制方法:将上述粗品化合物3溶于适量的水中,加热溶清,加入氢溴酸使得反应液氢溴酸的浓度为2mol/L,加热回流12小时,浓缩析出,过滤,固体用甲醇洗涤1次,得到精品化合物3。
实施例3
本实施例涉及化合物3的制备:
将化合物2的水溶液滴入到含有亚硫酸钠、碳酸氢铵、氯化铵的混合溶液中,其中,亚硫酸钠、碳酸氢铵、氯化铵的质量分数均不超过50%,且其中的亚硫酸钠、氯化铵和碳酸氢铵与化合物2的摩尔比分别为(0.5~2.5)∶1、(0.5~2.5)∶1和(0.5~2.5)∶1,反应温度控制在80~180℃的范围内,反应时间控制在12~36小时,蒸去反应体系中的水,冷却,结晶,离心得固体,该固体溶于水,在不超过50度时滴加适量的过氧化氢,反应2小时以上,除去过量的过氧化氢,浓缩,离心得到产品化合物3。
精制方法:将上述粗品化合物3溶于适量的水中,加热溶清,加入硫酸使得反应液硫酸的浓度为2mol/L,加热回流12小时,浓缩析出,过滤,固体用甲醇洗涤1次,得到精品化合物3。
实施例4
本实施例涉及化合物4的制备:
化合物3(100克)在500毫升的甲苯中加热回流2小时,冷却至50~60℃,加入40克甲醇钠,搅拌均匀后加热回流4小时,冷却至室温,离心得到目标化合物4。
实施例5
本实施例涉及化合物4的制备:
化合物3(100克)在500毫升的甲苯中加热回流2小时,冷却至50~60℃,加入碳酸氢钠(55克),搅拌均匀后,加入催化剂的水溶液10毫升,加热回流4小时,冷却至室温,离心得到目标化合物4。碱性条件下滴定含量为88%。
实施例6
本实施例涉及化合物4的制备:
化合物3(100克)在500毫升的1,2-二氯乙烷中加热回流2小时,冷却至50~60℃,加入碳酸氢钠(55克),搅拌均匀后,加入催化剂的水溶液10毫升,加热回流4小时,冷却至室温,离心得到目标化合物4。碱性条件下滴定含量为90%。
实施例7
本实施例涉及化合物4的制备:
化合物3(100克)在500毫升的甲苯中加热回流2小时,冷却至50~60℃,加入碳酸钠(55克),搅拌均匀后,加入催化剂的水溶液10毫升,加热回流4小时,冷却至室温,离心得到目标化合物4。碱性条件下滴定含量为91%。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种制备N-甲基牛磺酸铵的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将N-甲基乙酰胺与硫酸溶液在50~180℃下进行反应,得到N-甲基牛磺酸;
将N-甲基牛磺酸与铵源在80~180℃进行反应后,在50℃以内用过氧化氢进行处理,得到N-甲基牛磺酸铵。
2.如权利要求1所述的制备N-甲基牛磺酸铵的方法,其特征在于,所述硫酸溶液的质量分数为50~98%。
3.如权利要求1或2所述的制备N-甲基牛磺酸铵的方法,其特征在于,所述N-甲基乙酰胺与硫酸溶液中的硫酸的摩尔比为1∶(0.5~1.5)。
4.如权利要求1所述的制备N-甲基牛磺酸铵的方法,其特征在于,所述铵源与N-甲基乙酰胺的摩尔比为1∶(0.5~2.5)。
5.如权利要求4所述的制备N-甲基牛磺酸铵的方法,其特征在于,所述铵源为亚硫酸氢铵水溶液或亚硫酸钠、氯化铵和硫酸氢铵的混合水溶液。
6.一种制备N-甲基牛磺酸钠的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将权利要求1中制备得到的N-甲基牛磺酸铵在碱、溶剂和催化剂的存在下,于80~180℃进行回流反应,经过离心过滤,得到N-甲基牛磺酸钠。
7.如权利要求6所述的制备N-甲基牛磺酸钠的方法,其特征在于,所述碱选自甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的至少一种。
8.如权利要求6所述的制备N-甲基牛磺酸钠的方法,其特征在于,所述溶剂选自甲苯、二甲苯、正己烷、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。
9.如权利要求6所述的制备N-甲基牛磺酸钠的方法,其特征在于,所述催化剂选自为铵盐的水溶液,所述铵盐的质量分数不超过50%。
10.如权利要求9所述的制备N-甲基牛磺酸钠的方法,其特征在于,所述铵盐选自甲酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、甲基牛磺酸铵、甲基牛磺酸、甲基牛磺酸铵、甲基牛磺酸和牛磺酸铵中的至少一种。
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