CN108558884A - 一种叶酸新的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叶酸新的合成方法,该方法利用N‑(4‑氨基苯甲酰)‑L‑谷氨酸、三氯丙酮和2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶为原料,水为溶剂,合成叶酸。本发明采用游离的2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶代替传统的2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶硫酸盐。游离的2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶在水中的溶解度比2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶硫酸盐大很多倍。由于2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶硫酸盐在水中只有很少部分溶解,属于固液反应,未反应的硫酸盐有一部分被生成的叶酸包裹,无法继续反应;而2,4,5‑三氨基‑6‑羟基嘧啶在水中完全溶解,属于均相反应。本发明合成叶酸收率较高,产物纯度好,反应条件温和,反应速度快,纯碱用量少,粗品水全部回用,废水较少,安全环保,适合产业化对于环保的要求。
Description
技术领域
本发明属于维生素技术领域,具体涉及一种产生废水较少和收率较高的叶酸合成方法,特别涉及一种利用游离2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶、三氯丙酮和N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸反应制备叶酸的新合成方法。
背景技术
叶酸属于维生素的基本品种,为抗贫血药,应用于饲料、医药和食品等领域。在饲料工业中用作抗贫血药物添加剂,当缺乏叶酸时,会导致动物发生贫血、食欲不振、发育迟缓、白血球下降等疾病,使动物生长受阻,羽毛发育不良。随着畜牧业的快速发展,叶酸的需求量也迅速增加。叶酸在医药、食品中的保健功能也逐渐被认识,其产品正风靡欧美市场。中国也在2000年将叶酸列为“中国高新技术产品”,鼓励科研人员对其进行开发生产。可以说世界范围内出现了“叶酸热”。
叶酸传统的合成方法有:(1)以N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,三氯丙酮和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐为原料,以水为溶剂,经过一锅法制备叶酸粗品,经过酸精制和碱精制得到叶酸纯品(CN101182323A;CN102558180A;中国医药工业杂志,2014,45(6):511-512;河北工业科技,2010,27(5):309-310,350)。这种方法不足之处在于2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐在水中的溶解度很小,只有很少部分在水中溶解,大部分仍然以固体形式存在,随着反应进行,原料逐渐溶解,同时生成的产物叶酸在水中也不易溶解,以固体的形式析出。造成了叶酸固体颗粒可能包裹着未反应的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐,包裹后的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐无法继续反应,使得反应不完全,叶酸收率较低。也不能很好的解决叶酸生产过程中所产生的污水问题,每生产一吨叶酸,同行同业大约产生废水80吨左右。考虑到废水量大的问题,有报道采用了对废水进行处理,把废水用树脂进行吸附和脱色,从而达到循环使用的目的,但是这一方法考虑到树脂价格比较贵,并且随着不断的循环利用,水溶液当中的盐分会不断增加(CN101323614)。利用复配型混凝脱色剂处理生产叶酸中产生的废水,滤液达到回用水的标准(CN101973995A)。丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物作为添加剂,与双氰胺-甲醛缩聚物共混,而得到的一种复配型混凝脱色剂。这种方法脱色剂价格较高,也无法解决水溶液当中盐分不断增加的问题。实际上,在合成叶酸过程中,2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐和纯碱水溶液反应,形成游离的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶,然后再和三氯丙酮反应。相比2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐而言,游离的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶在水中的溶解度比硫酸盐大几十倍。(2)用N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸、α、β-二溴丙醛和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐在乙酸-乙酸钠缓冲溶液中反应得到粗叶酸,经过精制得到含有两分子结晶水的叶酸。此合成方法总收率只有36.9%,α、β-二溴丙醛不稳定、价格高、在反应体系中易于分解。(3)由1,1,3,3-四甲氧基-2-丙醇或者2-羟基丙二醛与N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸反应得到相应的二亚胺,然后在亚硫酸盐存在下,再和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐反应制得叶酸,此方法虽然收率有所提高,但是1,1,3,3-四甲氧基-2-丙醇和2-羟基丙二醛价格高、不易制取,无法实现产业化。
合成叶酸广泛使用水为溶剂,传统方法中的原料之一:2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐固体在水中的溶解度很小,当滴加纯碱水溶液之后,2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐逐渐转化成游离的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶,而2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶在水中的溶解度比其硫酸盐大很多倍,并且2,4,5-三基-6-羟基嘧啶的反应活性也比其硫酸盐强,随着反应进行,2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐逐渐溶解。当生成叶酸之后,由于叶酸难溶于水,叶酸颗粒会包裹未溶解的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐,致使这部分2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐无法继续反应。因此,传统方法叶酸的收率较低。
传统合成叶酸以对氨基苯甲酰谷氨酸、三氯丙酮水溶液和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐为主要原料,合成叶酸时通常控制pH小于3.5,由于这三种原料都显酸性,所以三种原料可以一次性加入。因此,如何提高叶酸收率,且得到较高纯度的叶酸,还要求反应条件温和,产生的废水少,有利于产业化生产,这是当前迫切需要解决的问题。
发明内容
针对目前叶酸合成过程中收率低,产生的废水多,生成的叶酸纯度低等问题。本发明提供一种用游离的2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶代替2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐合成叶酸的方法,由于2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶的水溶液显碱性,为了使得pH值小于3.5,必须采用逐渐加入2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶的方式,随着反应的进行,pH值逐渐下降。本发明不仅所用的原料和传统合成不同,而且合成工艺也有区别。
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐是通过2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液和硫酸反应得到的,析出的硫酸盐固体需要干燥,并且产生大量废水。采用2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液代替2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐合成叶酸,不仅省去了和硫酸成盐的工序,而且没有形成硫酸盐产生的废水。本发明叶酸的合成反应条件温和,产物纯度好、产率较高、废水少、有利于产业化。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种叶酸新的合成方法,该方法是按照以下步骤进行的:
(1)2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液在氮气保护下,搅拌下加热到55~70℃,滴加稀硫酸水溶液,直到pH=1~2,冷却至室温,抽滤,得到的淡黄色固体干燥后称重,得到硫酸盐的重量之后,就可以计算2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液的浓度,通过液相色谱测定含量。
(2)在还原剂保护下,以水为溶剂,N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸和三氯丙酮水提液,在一定反应温度下,搅拌反应15~30分钟,形成氯化铵盐水溶液。其中所述反应温度为35~55℃,优选反应温度为40~45℃。水和N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸的重量比为100:1~1.5,N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸和还原剂的重量比为3.0~4.0:1,
反应方程式如下式所示:
(3)在2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液中加入适量的还原剂,加无机酸调节pH=7~11,用氮气保护,加热到55~70℃使其溶解,其中2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶和还原剂的重量比为7~10:1;所述无机酸优选稀硫酸和浓盐酸,稀硫酸的浓度为35~55%,优选45%的硫酸;所述的还原剂包括焦亚硫酸钠、保险粉、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫脲等,其中优选焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠和保险粉。
(4)在一定反应温度和搅拌下,在步骤(2)得到的氯化铵盐水溶液中逐渐加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持pH≦3.2,加料速度先慢后快,大约60~100分钟加完,加完之后再搅拌15分钟;其中所述的反应温度为35~55℃,优选反应温度为40~45℃;
反应方程式如下式所示:
(5)在一定反应温度和搅拌下,在步骤(4)得到的溶液中加5~10%的纯碱溶液,保持pH≦3.0,加碱速度先快后慢,直到pH=3.5~3.8为止,加纯碱所用的时间为1.5~3.5小时,反应结束,抽滤得到粗品,粗品水回用;
反应的方程式为:
(6)粗品用酸精制:所用的酸为稀硫酸或者浓盐酸,稀硫酸的浓度为35~50%,优选浓度为42%,无机酸(体积)和粗品(湿品重量)的比例为1.0~1.5:1.0。粗品加酸之后搅拌1小时,温度控制在30~35℃;搅拌一小时后,加粗品水30~35℃搅拌0.5小时,粗品水的用量是无机酸用量的5~7倍(体积比),抽滤得酸提物。
(7)酸提物再经过碱精制:在酸提物中加入25~30倍的清水,打浆成糊状,搅拌下加热至55~60℃,加32%的液碱直到pH大约6左右,继续加热到90~95℃,加液碱直到pH=8.8~9.2,加适量的活性炭,搅拌15~20分钟,抽滤得到澄清溶液。
(8)得到的澄清溶液再经过酸析:所得到的澄清溶液加热到90~95℃,搅拌下加42%硫酸或者浓盐酸,直到pH=2.5~3.0,冷却到70~75℃,抽滤得到叶酸纯品。
作为对本发明的限定,本发明步骤(2)和(4)所述三氯丙酮、N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶的摩尔比为2.0~2.5:1.0~1.05:1.0~1.05。
采用本发明所述的合成叶酸方法至今未见报道,粗品水可以继续用于叶酸的合成,减少了废水的排放,适合产业化对于环保的要求,所得叶酸纯品的HPLC纯度≥97.0%,收率60~68%。如果用2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐代替游离2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶,叶酸的收率要低7~9%。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明,但不限于此。
实施例中的原料既可以购置,也可由现有技术制备,购置的原料是工业品。三氯丙酮原液加适量的水,搅拌二小时,静止后分出上层,即可得到三氯丙酮水溶液,利用气相色谱检测三氯丙酮含量,利用化学法检测三氯丙酮水溶液总氯;对硝基苯甲酰氯和谷氨酸钠缩合、硝基还原得到N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸;用氰乙酸甲酯、硝酸胍在甲醇钠甲醇溶液中发生环合反应,亚硝酸钠在酸性条件下发生亚硝化反应,再发生催化加氢还原反应,得到2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶。实施例中产品的纯度通过高效液相色谱检测,标示为HPLC。实施例中的试剂浓度%均为质量百分比,特别标明的除外。
实施例1:2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶浓度和含量的测定
反应瓶中加1克焦亚硫酸钠和200mL2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,氮气保护和搅拌下加热到55~70℃,滴加42%的硫酸,直到pH=1~2,冷却到室温,抽滤,得淡黄色固体,用自来水洗涤二次,每次100mL,干燥,得到2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐,重量在10.5~14.2克之间,2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液浓度在3.1~4.2%之间,液相色谱测定含量在95.2~96.9%之间。
实施例2:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液264mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克焦亚硫酸钠,再加45%硫酸至pH=8,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL自来水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液178mL(138mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和焦亚硫酸钠5克,40℃反应20分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.2,用时80分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.5,用量145mL,用时3小时,40℃再搅拌1.5小时。抽滤,得粗品89克。
在116mL42%的硫酸中,35℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加自来水640mL,35℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物49克。酸提物加自来水1440mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.7,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.68克,收率63%,HPLC纯度98.5%。
实施例3:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液251mL(57.14mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克焦亚硫酸钠,再加45%硫酸至pH=8,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL自来水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液169mL(131mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和焦亚硫酸钠5克,40℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.2,用时75分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.6,用量150mL,用时2小时50分钟,40℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品86克。
取42%的硫酸111mL,35℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加自来水611mL,35℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物48克。酸提物加自来水1410mL,加热至60℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=7,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.6,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.39克,收率65%,HPLC纯度98.6%。
实施例4:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液264mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克焦亚硫酸钠,再加45%硫酸至pH=8,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL自来水,搅拌下加19.03克(57.14mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液169mL(131mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和焦亚硫酸钠5克,40℃反应20分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.2,用时80分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.6,用量150mL,用时2.5小时,40℃再搅拌1.5小时。抽滤,得粗品88克。
取42%的硫酸114mL,35℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加自来水630mL,35℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物48克。酸提物加自来水1440mL,加热至60℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌20分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.8,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.64克,收率66%,HPLC纯度98.4%。
实施例5:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液264mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克保险粉,再加45%硫酸至pH=9,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液155mL(120mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和保险粉5克,40℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.1,用时85分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.7,用量160mL,用时3小时,40℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品91克。
取42%的硫酸109mL,35℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水600mL,35℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物50克。酸提物加自来水1500mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌20分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.7,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.94克,收率64%,HPLC纯度98.3%。
粗品水套用1~4次用于叶酸合成和酸析(酸提物),叶酸的纯度在98%以上;粗品水套用5~8次用于叶酸合成和酸析,叶酸的纯度在97~98%;粗品水套用9~12次用于叶酸合成和酸析,叶酸的纯度在96~97%;粗品水套用13次以上用于叶酸合成和酸析,叶酸的纯度在96%以下。
实施例6:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液251mL(57.14mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克保险粉,再加40%硫酸至pH=9,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液147mL(114mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和保险粉5克,40℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.1,用时80分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.7,用量170mL,用时3小时,40℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品88克。
取35%的硫酸123mL,35℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水615mL,35℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物50克。酸提物加自来水1440mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.7,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.90克,收率67%,HPLC纯度98.4%。
实施例7:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液264mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克保险粉,再加40%硫酸至pH=10,加热至60℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.03克(57.14mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液147mL(114mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和保险粉5克,40℃反应20分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.2,用时75分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.6,用量170mL,用时2小时50分钟,40℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品90克。
取42%的硫酸108mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水595mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物50克。酸提物加自来水1500mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.7,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.90克,收率67%,HPLC纯度98.2%。
实施例8:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液230mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克硫代硫酸钠,再加35%硫酸至pH=9,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到45℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液155mL(120mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和硫代硫酸钠5克,45℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.1,用时75分钟,45℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.7,用量160mL,用时2.5小时,45℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品89克。
取42%的硫酸107mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水589mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物50克。酸提物加自来水1500mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.6,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸17.22克,收率65%,HPLC纯度98.3%。
实施例9:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液219mL(57.14mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克硫代硫酸钠,再加45%硫酸至pH=9,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到45℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液147mL(114mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和硫代硫酸钠5克,45℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.1,用时70分钟,45℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.7,用量170mL,用时2.5小时,45℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品88克。
取42%的硫酸123mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水861mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物43克。酸提物加自来水1290mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.2,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.6,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸15.64克,收率62%,HPLC纯度98.7%。
实施例10:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液230mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克硫代硫酸钠,再加55%硫酸至pH=9,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.03克(57.14mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到45℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液147mL(114mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和硫代硫酸钠5克,45℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.2,用时65分钟,45℃再搅拌15分钟,滴加6%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.6,用量170mL,用时2.5小时,45℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品92克。
取50%的硫酸101mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水606mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物52克。酸提物加自来水1560mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.0,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.7,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸16.90克,收率67%,HPLC纯度98.2%。
实施例11:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液264mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克亚硫酸钠,再加浓盐酸至pH=11,加热至55℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到35℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液155mL(120mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和亚硫酸钠5克,35℃反应30分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.1,用时100分钟,35℃再搅拌15分钟,滴加5%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.8,用量190mL,用时3.5小时,35℃再搅拌2小时。抽滤,得粗品88克。
取浓盐酸88mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水440mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物45克。酸提物加自来水1125mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=8.8,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加浓盐酸,直到pH=2.5,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸18.01克,收率68%,HPLC纯度97.2%。
实施例12:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液230mL(60mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克硫酸亚铁,再加浓盐酸至pH=9,加热至65℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.03克(57.14mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到55℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液147mL(114mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和硫酸亚铁5克,55℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.2,用时60分钟,55℃再搅拌15分钟,滴加10%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.6,用量110mL,用时1.5小时,55℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品86克。
取浓盐酸129mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水774mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物48克。酸提物加自来水1200mL,加热至60℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.2,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加浓盐酸,直到pH=3.0,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸15.13克,收率60%,HPLC纯度97.8%。
实施例13:叶酸的合成
2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液219mL(57.14mmol)在氮气保护下,加等量的自来水和1克二氧化硫脲,再加45%硫酸至pH=7,加热至55℃至固体全溶。
反应瓶中加1300mL粗品水,搅拌下加19.98克(60mmol,含量95.9%,固体含量83.4%)N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸,加热到40℃,固体全溶后,加三氯丙酮水溶液147mL(114mmol,总氯10.2%,含量75.41%)和二氧化硫脲5克,40℃反应15分钟,滴加2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液,保持溶液pH≦3.1,用时70分钟,40℃再搅拌15分钟,滴加10%的碳酸钠水溶液,直到pH=3.7,用量105mL,用时3.0小时,40℃再搅拌1小时。抽滤,得粗品85克。
取42%的硫酸102mL,30℃搅拌下加粗品,搅拌1小时,加粗品水612mL,30℃搅拌30分钟,抽滤得到酸提物43克。酸提物加自来水1290mL,加热至55℃,加32%的氢氧化钠水溶液,使得pH=6,继续加热到90~95℃,再加液碱直到pH=9.2,加1克活性炭,继续搅拌15分钟。抽滤,滤液加热至90~95℃,滴加42%硫酸,直到pH=2.7,冷却到70℃,抽滤,干燥得到叶酸15.39克,收率61%,HPLC纯度98.1%。
以本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种叶酸新的合成方法,其特征在于该方法按照以下步骤进行:
(1)2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液通过转化成硫酸盐,确定2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液的含量和浓度;
(2)在一定反应温度并且搅拌下,以水为溶剂,加入适量的还原剂、N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸和三氯丙酮反应15~30分钟,反应方程式如下式所示:
(3)在2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液中加入适量的还原剂,加无机酸调节pH=7~11,加热至55~70℃使其溶解,并且用氮气保护;
(4)在与步骤(2)反应温度相同时,在一定时间内将2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液逐滴加入步骤(2)得到的氯化铵盐水溶液中,保持pH≦3.2,反应方程式如下式所示:
(5)加完2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液后,在同样反应温度下,再搅拌15分钟,在一定时间内加完纯碱水溶液,保持pH≦3.0,最后直到pH=3.5~3.8,再反应1~2小时,抽滤得到叶酸粗品,反应方程式如下式所示:
(6)粗品经过酸精制抽滤得到酸提物;
(7)酸提物经过碱精制抽滤得到叶酸纯品。
2.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(1)中2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液在氮气保护下,搅拌下加热到55~70℃,滴加稀硫酸水溶液,直到pH=1~2,冷却至室温,抽滤,得到的淡黄色固体干燥后称重,得到硫酸盐的重量,计算2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液的浓度,通过液相色谱测定含量。
3.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(2)和(4)中所述的反应温度为35~55℃,优选反应温度为40~45℃,水和N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸的重量比为100:1~1.5,N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸和还原剂的重量比为3.0~4.0:1。
4.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(3)中所述的还原剂包括焦亚硫酸钠、保险粉、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫脲等,其中优选焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠和保险粉;无机酸优选稀硫酸和浓盐酸,稀硫酸的浓度为35~55%,优选45%的硫酸;2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶和还原剂的重量比为7~10:1。
5.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(2)和(4)中所述三氯丙酮、N-(4-氨基苯甲酰)-L-谷氨酸和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶的摩尔比为2.0~2.5:1.0~1.05:1.0~1.05。
6.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(4)中所述2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液的重量百分比浓度为3.1~4.2%,所述2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶水溶液加料时间为60~100分钟,加料速度先慢后快。
7.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(5)中所述纯碱溶液的浓度为5~10%,加纯碱所用的时间为1.5~3.5小时,加碱的速度是先快后慢;反应结束,抽滤得到粗品,粗品水回用。
8.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(6)中所述酸精制所用的酸为稀硫酸或者浓盐酸,稀硫酸的浓度为35~50%,优选浓度为42%的硫酸,无机酸(体积)和粗品(湿品重量)的比例为1.0~1.5:1.0。
9.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(6)中酸精制需要搅拌1小时,温度控制在30~35℃;搅拌1小时后,加粗品水30~35℃搅拌0.5小时,粗品水的用量是无机酸用量的5~7倍(体积比),抽滤得酸提物湿品,再用少量清水洗涤酸提物湿品。
10.如权利要求1所述的一种叶酸新的合成方法,其特征在于步骤(7)中碱精制在酸提物湿品中加入25~30倍的清水,搅拌下成浆状物,加热至55~60℃,加32%的液碱直到pH值大约6左右,继续加热到90~95℃,加液碱直到pH=8.8~9.2,固体全溶,加适量的活性炭,搅拌15~20分钟,抽滤得到澄清溶液;所得到的澄清溶液加热到90~95℃,搅拌下加42%硫酸或者浓盐酸,直到pH=2.5~3.0,冷却到70~75℃,抽滤得到叶酸纯品。
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