RU2778338C1 - Method for obtaining aminoacetic acid - Google Patents
Method for obtaining aminoacetic acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778338C1 RU2778338C1 RU2021135193A RU2021135193A RU2778338C1 RU 2778338 C1 RU2778338 C1 RU 2778338C1 RU 2021135193 A RU2021135193 A RU 2021135193A RU 2021135193 A RU2021135193 A RU 2021135193A RU 2778338 C1 RU2778338 C1 RU 2778338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methanol
- acid
- aminoacetic acid
- reaction
- ammonia
- Prior art date
Links
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 63
- 229960002449 Glycine Drugs 0.000 title claims abstract description 51
- 235000013905 glycine and its sodium salt Nutrition 0.000 title claims abstract description 39
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Substances OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 113
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N Chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 43
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 24
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 15
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- GICLSALZHXCILJ-UHFFFAOYSA-N CTK5A5089 Chemical compound NCC(O)=O.NCC(O)=O GICLSALZHXCILJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229940088594 Vitamin Drugs 0.000 abstract description 2
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 abstract description 2
- -1 feed Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000002778 food additive Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 abstract description 2
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229930003231 vitamins Natural products 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N Hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 17
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 229960004011 Methenamine Drugs 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 10
- GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N methanol;hydrate Chemical compound O.OC GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 6
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N monochloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N Ammonium carbonate Chemical compound N.N.OC(O)=O PRKQVKDSMLBJBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004275 glycolic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000003977 halocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N Cyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N Melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000003978 alpha-halocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-O azanium;hydrochloride Chemical compound [NH4+].Cl NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001640 fractional crystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области органической химии, конкретно к способу получения аминоуксусной кислоты, которая является важнейшим продуктом органического синтеза химической промышленности. Аминоуксусная кислота (глицин) широко используется в производстве фармацевтических и витаминных препаратов, пищевых добавок, кормов, пестицидов.The invention relates to the field of organic chemistry, specifically to a method for producing aminoacetic acid, which is the most important product of organic synthesis in the chemical industry. Aminoacetic acid (glycine) is widely used in the production of pharmaceutical and vitamin preparations, food additives, feed, pesticides.
Наиболее распространенным способом получения аминоуксусной кислоты является аммонолиз монохлоруксусной кислоты (МХУК) аммиаком в водном растворе в присутствии гексаметилентетрамина (ГМТА).The most common method for obtaining aminoacetic acid is the ammonolysis of monochloroacetic acid (MCA) with ammonia in aqueous solution in the presence of hexamethylenetetramine (HMTA).
В технической литературе (Общий практикум по органической химии, М. Мир, 1965, с. 88) описан способ получения DL-α-аминокислот аммонолизом галогенкарбоновых кислот в присутствии карбоната аммония. Способ заключается в следующем. Карбонат аммония растворяют в воде при нагревании до 55°С. После охлаждения до 40°С добавляют концентрированный раствор аммиака и соответствующую галогенкарбоновую кислоту и выдерживают при температуре 40-50°С в течение 40 часов. Затем аммиак и углекислоту удаляют, упаривая раствор при 112°С. Для осаждения аминокислоты раствор смешивают с метиловым спиртом, оставляют стоять в течение 13-14 часов. Осадок отфильтровывают и промывают метиловым спиртом. Выход целевого продукта до 60%.The technical literature (General Workshop on Organic Chemistry, M. Mir, 1965, p. 88) describes a method for obtaining DL-α-amino acids by ammonolysis of halocarboxylic acids in the presence of ammonium carbonate. The method is as follows. Ammonium carbonate is dissolved in water when heated to 55°C. After cooling to 40°C, a concentrated ammonia solution and the corresponding halocarboxylic acid are added and kept at a temperature of 40-50°C for 40 hours. Then ammonia and carbon dioxide are removed by evaporating the solution at 112°C. To precipitate the amino acid, the solution is mixed with methyl alcohol, left to stand for 13-14 hours. The precipitate is filtered off and washed with methyl alcohol. The yield of the target product is up to 60%.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- Довольно низкий выход целевого продукта.- Rather low yield of the target product.
- Длительность процесса аммонолиза (40 часов) и выделения (13-14 часов) продукта.- The duration of the process of ammonolysis (40 hours) and isolation (13-14 hours) of the product.
В авторском свидетельстве SU 763329 A1 (С07С 101/08, 1980 г.) описан способ получения DL-α-аминокислот аммонолизом α-галогенкарбоновых кислот газообразным или жидким аммиаком в присутствии α-гексаметилентетрамина, циануровой кислоты или меламина при температуре 65-85°С и рН реакционной смеси 6,5-8 в течение 1 часа. Температуру и рН реакционной смеси регулируют скоростью подачи аммиака. После чего реакционную смесь охлаждают до 10-15°С, подают на центрифугу, отжатые кристаллы промывают водой (5-6°С), растворяют в дистиллированной воде и пропускают через анионитовый фильтр. Полученный раствор упаривают, охлаждают до 5-10°С, отжимают на центрифуге. Выход аминоуксусной кислоты составляет 86-90%, содержание основного вещества 99,7-99,9%.Author's certificate SU 763329 A1 (С07С 101/08, 1980) describes a method for obtaining DL-α-amino acids by ammonolysis of α-halocarboxylic acids with gaseous or liquid ammonia in the presence of α-hexamethylenetetramine, cyanuric acid or melamine at a temperature of 65-85 ° C and the pH of the reaction mixture is 6.5-8 for 1 hour. The temperature and pH of the reaction mixture is controlled by the feed rate of ammonia. Then the reaction mixture is cooled to 10-15°C, served on a centrifuge, the squeezed out crystals are washed with water (5-6°C), dissolved in distilled water and passed through an anion filter. The resulting solution is evaporated, cooled to 5-10°C, squeezed out in a centrifuge. The output of aminoacetic acid is 86-90%, the content of the main substance is 99.7-99.9%.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- Недостаточно большой выход продукта.- Insufficient product yield.
- Применение анионитового фильтра требует его последующей регенерации, что приводит к большому количеству сточных вод и затрат на их утилизацию.- The use of an anion-exchange filter requires its subsequent regeneration, which leads to a large amount of wastewater and the cost of their disposal.
- Трудность дозирования жидкого аммиака. Жидкий аммиак имеет температуру кипения -36°С и в условиях реакции он будет мгновенно испаряться. При дозировании жидкого аммиака в реакционную зону сверху реактора значительное его количество будет испаряться, не успев прореагировать. При подаче жидкого аммиака снизу реактора реакция будет протекать в гетерогенной области и при быстром испарении аммиака будут образовываться крупные пузыри, которые будут «проскакивать» через жидкую фазу, поскольку в этом случае сложно создать эффективный барботаж. Поэтому потребуется дополнительное оборудование для улавливания и компримирования непрореагировавшего газообразного аммиака.- Difficulty dosing liquid ammonia. Liquid ammonia has a boiling point of -36°C and under the reaction conditions it will evaporate instantly. When dosing liquid ammonia into the reaction zone on top of the reactor, a significant amount of it will evaporate without having time to react. When liquid ammonia is supplied from the bottom of the reactor, the reaction will proceed in a heterogeneous region and, with the rapid evaporation of ammonia, large bubbles will form, which will “skip” through the liquid phase, since in this case it is difficult to create effective bubbling. Therefore, additional equipment will be required to capture and compress unreacted ammonia gas.
В патенте RU 2009122 C1 (С07С 227/08, С07С 229/08, 1994 г.) предложен способ получения глицина аммонолизом монохлоруксусной кислоты газообразным аммиаком в присутствии гексаметилентетрамина и хлороформа в среде метанола, содержащего 10% масс. воды. Способ осуществляют следующим образом.Patent RU 2009122 C1 (С07С 227/08, С07С 229/08, 1994) proposes a method for obtaining glycine by ammonolysis of monochloroacetic acid with gaseous ammonia in the presence of hexamethylenetetramine and chloroform in a methanol medium containing 10% wt. water. The method is carried out as follows.
Монохлоруксусную кислоту и гексаметилентетрамин, взятые в молярном соотношении (9-15):1, растворяют в метаноле, содержащем 10 мас.%, воды, добавляют хлороформ в количестве 3-5% от массы введенной монохлоруксусной кислоты и в полученную смесь барботируют газообразный аммиак при 40-70°С в течение 1,5-2 часа.Monochloroacetic acid and hexamethylenetetramine, taken in a molar ratio of (9-15):1, are dissolved in methanol containing 10 wt.% water, chloroform is added in an amount of 3-5% by weight of the introduced monochloroacetic acid, and gaseous ammonia is bubbled into the resulting mixture at 40-70°C for 1.5-2 hours.
Образующийся в ходе реакции продукт выпадает в виде мелкокристаллического осадка, представляющего собой смесь глицина с хлористым аммонием (NH4Cl). Реакционную смесь охлаждают до 20°С, осадок отделяют на центрифуге, промывают 90%-ным метанолом, сушат при 100°С в течение часа. Выход глицина составляет 98,5% в пересчете на монохлоруксусную кислоту. Очистку глицина проводят, промывая полученный осадок водным метанолом. Чистота продукта после очистки 99,5%.The product formed during the reaction precipitates in the form of a finely crystalline precipitate, which is a mixture of glycine with ammonium chloride (NH 4 Cl). The reaction mixture is cooled to 20°C, the precipitate is separated on a centrifuge, washed with 90% methanol, dried at 100°C for an hour. The output of glycine is 98.5% in terms of monochloroacetic acid. Purification of glycine is carried out by washing the resulting precipitate with aqueous methanol. The purity of the product after purification is 99.5%.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- При температуре проведения реакции от 40°С до 56,2°С реакция будет проходить медленно, что отрицательно скажется на производительности установки. При температуре выше 56,2°С до заявленной 70°С процесс придется вести при повышенном давлении, так как хлороформ образует с водой азеотропную смесь с температурой кипения 56,2°С при содержании в ней 97,2% хлороформа (Электронный справочник: химические и физические свойства: хлороформ, http://www.chemport.ru/chemical_substance_312.html). Необходимость применения повышенного давления усложняет технологическое оборудование и удорожает производственный процесс.- When the reaction temperature is between 40°C and 56.2°C, the reaction will proceed slowly, which will adversely affect the performance of the installation. At temperatures above 56.2 ° C to the declared 70 ° C, the process will have to be carried out at elevated pressure, since chloroform forms an azeotropic mixture with water with a boiling point of 56.2 ° C at a content of 97.2% chloroform in it (Electronic reference: chemical and physical properties: chloroform, http://www.chemport.ru/chemical_substance_312.html). The need to use high pressure complicates the process equipment and increases the cost of the production process.
- При барботировании газообразного аммиака образуется гетерогенная система, скорость реакции в которой, как известно, определяется поверхностью раздела фаз. При барботаже весьма трудно создать условия для тонкодисперсной системы газ-жидкость. При этом неизбежен «проскок» газообразного аммиака. Чтобы устранить «проскок» необходимо иметь достаточно высокий реактор (так как время реакции 1,5-2 часа), что скажется на материальных затратах строительства производства.- When gaseous ammonia is bubbling, a heterogeneous system is formed, the reaction rate in which, as is known, is determined by the interface. During bubbling, it is very difficult to create conditions for a finely dispersed gas-liquid system. In this case, a "slip" of gaseous ammonia is inevitable. To eliminate the "overshoot" it is necessary to have a sufficiently high reactor (since the reaction time is 1.5-2 hours), which will affect the material costs of the construction of production.
В патенте RU 2009123 C1 (G07C 227/08, С07С 229/08, 1994 г.) предложен способ получения глицина аммонолизом монохлоруксусной кислоты газообразным аммиаком в присутствии гексаметилентетрамина в среде метанола, содержащего 10 мас.% воды. Газообразный аммиак барботируют в предварительно приготовленный и подвергнутый термической обработке водно-метанольный раствор монохлоруксусной кислоты и гексаметилентетрамина. Способ осуществляют следующим образом.Patent RU 2009123 C1 (G07C 227/08, C07C 229/08, 1994) proposes a method for producing glycine by ammonolysis of monochloroacetic acid with gaseous ammonia in the presence of hexamethylenetetramine in a methanol medium containing 10 wt.% water. Ammonia gas is bubbled into a previously prepared and heat-treated aqueous methanolic solution of monochloroacetic acid and hexamethylenetetramine. The method is carried out as follows.
В 90%-ном водном метаноле растворяют при перемешивании гексаметилентетрамин, затем монохлоруксусную кислоту и нагревают при температуре 55-60°С в течение не менее чем 0,5 часа. Молярное соотношение монохлоруксусная кислота: гексаметилентетрамин составляет (5-9):1. В полученную смесь барботируют газообразный аммиак при 60-70°С в течение 1,5-2 часа.In 90% aqueous methanol, hexamethylenetetramine is dissolved with stirring, then monochloroacetic acid and heated at a temperature of 55-60°C for at least 0.5 hour. The molar ratio of monochloroacetic acid: hexamethylenetetramine is (5-9):1. Gaseous ammonia is bubbled into the resulting mixture at 60-70°C for 1.5-2 hours.
Образующийся в результате реакции глицин в смеси с хлористым аммонием (NH4Cl) выпадает в виде мелкокристаллического осадка, который после охлаждения реакционной смеси до 20°С отделяют центрифугированием, промывают 90%-ным метанолом, сушат 1 час при 100°С. Чистота очищенного глицина 99,5%. Выход очищенного глицина 99,0%.The glycine formed as a result of the reaction in a mixture with ammonium chloride (NH 4 Cl) precipitates in the form of a finely crystalline precipitate, which, after cooling the reaction mixture to 20°C, is separated by centrifugation, washed with 90% methanol, and dried for 1 hour at 100°C. The purity of purified glycine is 99.5%. The yield of purified glycine is 99.0%.
Недостатком указанного способа является многостадийность процесса (растворение твердого гигроскопического гексаметилентетрамина в 90%-ном водном метаноле, растворение монохлоруксусной кислоты в полученном растворе, предварительная термическая обработка водно-метального раствора монохлоруксусной кислоты и гексаметилентетрамина). Поскольку технологический процесс осуществляется с перемешиванием, стандартный реактор представляет собой аппарат с малым отношением его высоты и диаметра. Это означает, что в условиях гетерогенного процесса придется увеличивать время реакции для полного ее завершения и небольшой скорости подачи газообразного аммиака. Поэтому для сохранения заявленного времени реакции 1,5-2 часа необходимо устанавливать каскад реакторов, иначе производительность установки будет небольшой, что является существенным недостатком.The disadvantage of this method is the multi-stage process (dissolving solid hygroscopic hexamethylenetetramine in 90% aqueous methanol, dissolving monochloroacetic acid in the resulting solution, pre-heat treatment of water-metal solution of monochloroacetic acid and hexamethylenetetramine). Since the technological process is carried out with stirring, the standard reactor is an apparatus with a small ratio of its height and diameter. This means that under the conditions of a heterogeneous process, it will be necessary to increase the reaction time for its complete completion and a low rate of supply of gaseous ammonia. Therefore, in order to maintain the declared reaction time of 1.5-2 hours, it is necessary to install a cascade of reactors, otherwise the plant's productivity will be small, which is a significant drawback.
В патенте RU 2286335 С2 (С07С 227/08, С07С 229/08, 2006 г.) предложен способ получения аминоуксусной кислоты аммонолизом монохлоруксусной кислоты газообразным аммиаком в водной среде при температуре 65-75°С и рН 6,5 в присутствии гексаметилентетрамина. Мольное соотношение монохлоруксусная кислота: гексаметилентетрамин составляет (9-15):1.Patent RU 2286335 C2 (C07C 227/08, C07C 229/08, 2006) proposes a method for producing aminoacetic acid by ammonolysis of monochloroacetic acid with gaseous ammonia in an aqueous medium at a temperature of 65-75°C and pH 6.5 in the presence of hexamethylenetetramine. The molar ratio of monochloroacetic acid: hexamethylenetetramine is (9-15):1.
Для выделения глицина в 80%-ный изопропиловый спирт при перемешивании добавляют реакционную массу со стадии аммонолиза. Масса сначала самоохлаждается до 25°С, затем ее охлаждают рассолом через баню до 5°С. Осадок хлористого аммония и глицина отфильтровывают. Далее проводят спиртовую и водную очистку. Для проведения спиртовой очистки смесь фильтрата с водной очистки и 87% изопропиловый спирт нагревают при перемешивании в течение часа, по окончании выдержки охлаждают до 20°С. Полученный осадок отфильтровывают и передают на водную очистку. Водную очистку проводят дистиллированной водой. При перемешивании в воду загружают осадок со спиртовой очистки. Массу нагревают до 95°С и оставляют на самоохлаждение до 45°С. По окончании выдержки дополнительно охлаждают до 10°С. Полученную суспензию отфильтровывают. Осадок сушат. Получают продукт, соответствующий фармацевтическим требованиям, с выходом 92-97%.To isolate glycine in 80% isopropyl alcohol, the reaction mass from the ammonolysis stage is added with stirring. The mass is first self-cooled to 25°C, then it is cooled with brine through a bath to 5°C. The precipitate of ammonium chloride and glycine is filtered off. Next, alcohol and water purification is carried out. To carry out alcohol purification, a mixture of the filtrate from aqueous purification and 87% isopropyl alcohol is heated with stirring for an hour, after the end of the exposure, it is cooled to 20°C. The resulting precipitate is filtered off and transferred to water treatment. Water purification is carried out with distilled water. With stirring, the precipitate from alcohol purification is loaded into water. The mass is heated to 95°C and left to cool down to 45°C. At the end of exposure further cooled to 10°C. The resulting suspension is filtered. The sediment is dried. Get a product that meets pharmaceutical requirements, with a yield of 92-97%.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- Процесс самоохлаждения длителен, что резко уменьшает производительность единицы оборудования.- The process of self-cooling is long, which drastically reduces the productivity of a piece of equipment.
- Необходимость проведения двойной очистки, вначале спиртовой, затем водной.- The need for double cleaning, first alcohol, then water.
- Много циклов охлаждение - нагревание, что отрицательно скажется на энергетических затратах и приведет к удорожанию целевого продукта.- Many cycles of cooling - heating, which will negatively affect energy costs and lead to an increase in the cost of the target product.
В патентной заявке CN 112592285 А (С07С 227/08, 2021 г.) предложен непрерывный производственный способ получения аминоуксусной кислоты, который включает стадию получения хлоруксусной кислоты, стадию получения аминоуксусной кислоты и стадию получения хлористого аммония.Patent application CN 112592285 A (C07C 227/08, 2021) proposes a continuous production method for producing aminoacetic acid, which includes a step for producing chloroacetic acid, a step for producing aminoacetic acid, and a step for producing ammonium chloride.
На стадии получения аминоуксусной кислоты в реактор загружают определенное количество твердой хлоруксусной кислоты, определенное количество твердого уротропина (гексаметилентетрамина) и в начале реакции определенное количество метанола для растворения реагентов. Жидкий аммиак преобразуется в газообразный аммиак через устройство испарения, и определенное его количество медленно поступает в реактор, чтобы поддерживать значение рН реакции на уровне около 7. Температура поддерживается на уровне 60-90°С. В присутствии катализатора уротропина хлоруксусная кислота вступает в реакцию с аммиаком с образованием аминоуксусной кислоты. После охлаждения реакционную жидкость центрифугируют для разделения твердой и жидкой сред. Твердое вещество, отделенное центрифугированием, поступает в аппарат для растворения в горячей воде. В полученный раствор подается метанол для кристаллизации продукта. Образующуюся суспензию центрифугируют и влажный твердый осадок высушивают для получения промышленного продукта аминоуксусной кислоты.At the stage of obtaining aminoacetic acid, a certain amount of solid chloroacetic acid, a certain amount of solid urotropine (hexamethylenetetramine) and, at the beginning of the reaction, a certain amount of methanol are loaded into the reactor to dissolve the reagents. Liquid ammonia is converted to gaseous ammonia through an evaporation device, and a certain amount of it slowly enters the reactor to maintain the pH of the reaction at about 7. The temperature is maintained at 60-90°C. In the presence of a urotropine catalyst, chloroacetic acid reacts with ammonia to form aminoacetic acid. After cooling, the reaction liquid is centrifuged to separate solid and liquid media. The solid separated by centrifugation enters the apparatus for dissolution in hot water. Methanol is fed into the resulting solution to crystallize the product. The resulting suspension is centrifuged and the wet solid cake is dried to obtain a commercial product of aminoacetic acid.
Недостатки стадии получения аминоуксусной кислоты:Disadvantages of the stage for obtaining aminoacetic acid:
- Промывка твердого вещества после центрифугирования горячей водой приводит к потерям целевого продукта ввиду хорошей растворимости аминоуксусной кислоты в воде и увеличивает энергетические затраты.- Washing the solid after centrifugation with hot water leads to losses of the target product due to the good solubility of aminoacetic acid in water and increases energy costs.
- Необходимость преобразования жидкого аммиака в газообразный требует дополнительного оборудования.- The need to convert liquid ammonia into gaseous requires additional equipment.
- Медленный ввод аммиака в реактор для синтеза аминоуксусной кислоты снижает производительность процесса.- Slow introduction of ammonia into the reactor for the synthesis of aminoacetic acid reduces the productivity of the process.
В патентной заявке CN 113185420 А (С07С 227/08, С07С229/08, 2021 г.) предложен способ получения глицина, включающий следующие этапы.Patent application CN 113185420 A (C07C 227/08, C07C229/08, 2021) proposes a method for producing glycine, which includes the following steps.
1. Растворяют 98%-ную хлоруксусную кислоту в метаноле и пропускают аммиак при температуре 10-30°С до значения рН 9.1. Dissolve 98% chloroacetic acid in methanol and pass ammonia at a temperature of 10-30°C to a pH value of 9.
2. Добавляют катализатор уротропин (гексаметилентетрамин), повышают температуру до 65-70°С, добавляют по каплям органический амин в течение 1 часа, выдерживают реакционную массу в течение 0,5 часа для завершения реакции.2. Urotropine (hexamethylenetetramine) catalyst is added, the temperature is raised to 65-70°C, organic amine is added dropwise for 1 hour, the reaction mass is kept for 0.5 hour to complete the reaction.
3. Температуру понижают до 20-30°С, реакционную массу фильтруют, осадок промывают 90-92% метанолом, фильтруют и сушат.3. The temperature is lowered to 20-30°C, the reaction mass is filtered, the precipitate is washed with 90-92% methanol, filtered and dried.
В качестве органического амина используют триэтиламин или трипропиламин. Молярное соотношение органического амина к реагенту хлоруксусной кислоте составляет 1-1,05:1. Масса растворителя метанола в 4 раза превышает массу хлоруксусной кислоты, а катализатор уротропин составляет 9% метанола по массе.Triethylamine or tripropylamine is used as the organic amine. The molar ratio of organic amine to reagent chloroacetic acid is 1-1.05:1. The mass of methanol solvent is 4 times the mass of chloroacetic acid, and the hemotropin catalyst is 9% methanol by mass.
Получают глицин с выходом 96,0-98,6% в пересчете на хлоруксусную кислоту и чистотой 97,8%-98,8%.Glycine is obtained with a yield of 96.0-98.6% in terms of chloroacetic acid and a purity of 97.8%-98.8%.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- В технологическом процессе требуется ступенчатое повышение температуры с 30°С до 65°С, что делает невозможным осуществление синтеза по более производительной непрерывной технологической схеме.- In the technological process, a stepwise increase in temperature from 30°C to 65°C is required, which makes it impossible to carry out synthesis according to a more productive continuous technological scheme.
- Многостадийность процесса.- Multi-stage process.
1) На первой стадии получают аммониевую соль монохлоруксусной кислоты.1) In the first stage, the ammonium salt of monochloroacetic acid is obtained.
2) Введение в процесс дополнительного реагента - органического амина - помимо аммиака усложняет технологию. В результате образуется все тот же хлористый аммоний, как и в процессе прямого аминирования монохлоруксусной кислоты.2) The introduction of an additional reagent into the process - an organic amine - in addition to ammonia complicates the technology. As a result, the same ammonium chloride is formed, as in the process of direct amination of monochloroacetic acid.
3) Дробная кристаллизация гидрохлорида органического аммония для его отделения от уротропина усложняет процесс, что отрицательно влияет на его экономичность.3) Fractional crystallization of organic ammonium hydrochloride for its separation from urotropin complicates the process, which negatively affects its efficiency.
4) Регенерация органического амина из его гидрохлорида также усложняет процесс, так как последний необходимо растворить в воде и пропустить через раствор газообразный аммиак с последующим отделением органического амина и фильтрацией хлористого аммония.4) Regeneration of an organic amine from its hydrochloride also complicates the process, since the latter must be dissolved in water and gaseous ammonia passed through the solution, followed by separation of the organic amine and filtration of ammonium chloride.
Технической задачей изобретения является устранение недостатков известного уровня техники, упрощение технологического процесса получения аминоуксусной кислоты, увеличение производительности технологического оборудования.The technical objective of the invention is to eliminate the shortcomings of the prior art, to simplify the technological process for obtaining aminoacetic acid, to increase the productivity of technological equipment.
Поставленная задача решена разработанным способом получения аминоуксусной кислоты, который осуществляют взаимодействием водно-метанольного раствора, содержащего монохлоруксусную кислоту и формалин, с водным раствором аммиака, поддерживая рН реакционной смеси на уровне 6,5-7,5 и температуру реакции 72-85°С в течение 30-120 минут. Содержание метанола в реакционной смеси составляет 23-70% массовых. Для выделения целевого продукта реакционную массу охлаждают, смешивают с метанолом в массовом соотношении 1:3,5-4,0. Выпавший осадок отфильтровывают, сушат.The problem was solved by the developed method for obtaining aminoacetic acid, which is carried out by the interaction of an aqueous methanol solution containing monochloroacetic acid and formalin with an aqueous solution of ammonia, maintaining the pH of the reaction mixture at 6.5-7.5 and the reaction temperature of 72-85°C in within 30-120 minutes. The content of methanol in the reaction mixture is 23-70% by weight. To isolate the target product, the reaction mass is cooled, mixed with methanol in a mass ratio of 1:3.5-4.0. The precipitate formed is filtered off and dried.
Отличительными признаками предлагаемого способа получения аминоуксусной кислоты являются.Distinctive features of the proposed method for producing aminoacetic acid are.
Исходные реагенты для синтеза: водно-метанольный раствор монохлоруксусной кислоты и формалина, водный раствор аммиака.Initial reagents for synthesis: water-methanol solution of monochloroacetic acid and formalin, aqueous ammonia solution.
Реакция протекает в водно-метальном растворе при содержании метанола в реакционной смеси в количестве 23-70% массовых. При конкретных концентрациях водно-метанольной смеси в реакционной массе обеспечивается режим самопроизвольного поддержания стабильной температуры реакции в интервале 72-85°С.The reaction proceeds in a water-metal solution with a methanol content in the reaction mixture in the amount of 23-70% by weight. At specific concentrations of the water-methanol mixture in the reaction mass, a mode of spontaneous maintenance of a stable reaction temperature in the range of 72-85°C is provided.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
В реактор одновременно дозируют водно-метанольный раствор определенной концентрации, содержащий монохлоруксусную кислоту, метанол, формалин, и водный раствор аммиака, поддерживая рН реакционной смеси на уровне 6,5-7,5 и температуру реакции 72-85°С. При взаимодействии формалина с аммиаком образуется гексаметилентетрамин, который в момент его образования является катализатором в синтезе аминоуксусной кислоты. По окончании дозирования компонентов реакционную массу выдерживают в течение 30-120 минут. Для выделения целевого продукта реакционную массу охлаждают, смешивают с метанолом в массовом соотношении 1:3,5-4,0. Выпавший осадок отфильтровывают, сушат.A water-methanol solution of a certain concentration containing monochloroacetic acid, methanol, formalin, and an aqueous solution of ammonia is simultaneously dosed into the reactor, maintaining the pH of the reaction mixture at the level of 6.5-7.5 and the reaction temperature of 72-85°C. When formalin reacts with ammonia, hexamethylenetetramine is formed, which at the time of its formation is a catalyst in the synthesis of aminoacetic acid. At the end of the dosing of the components, the reaction mass is kept for 30-120 minutes. To isolate the target product, the reaction mass is cooled, mixed with methanol in a mass ratio of 1:3.5-4.0. The precipitate formed is filtered off and dried.
В литературном источнике известна температура кипения водно-метанольных растворов при атмосферном давлении при содержании мольных процентов метанола в смеси. Данные приведены в таблице 1.In the literary source, the boiling point of water-methanol solutions at atmospheric pressure is known at the content of mole percent of methanol in the mixture. The data are shown in table 1.
https://www.chem21.info/page/12510702102011313915903418911912415516https://www.chem21.info/page/12510702102011313915903418911912415516
Для пересчета из мольных процентов в массовые проценты используют круглую номограмму Бэра, которая обеспечивает быстрое и надежное получение результата (https://chem21.info/page/-253100042074089-00424413221400623311850270501).To convert from mole percent to mass percent, a round Baer nomogram is used, which provides a quick and reliable result (https://chem21.info/page/-253100042074089-00424413221400623311850270501).
С помощью номограммы Бэра осуществлен пересчет мольных процентов метанола в массовые проценты для определения оптимальных условий проведения синтеза.Using Baer's nomogram, the mole percent of methanol was converted into mass percent to determine the optimal conditions for the synthesis.
Для определения массовых процентов метанола вычисляют отношение молекулярной массы метанола к молекулярной массе воды, которое откладывают на горизонтальной оси номограммы. Через эту точку и точку количества мольных процентов вверху диаграммы проводят прямую линию и в нижней части номограммы фиксируют количество массовых процентов.To determine the mass percent of methanol, the ratio of the molecular weight of methanol to the molecular weight of water is calculated, which is plotted on the horizontal axis of the nomogram. A straight line is drawn through this point and the mole percent point at the top of the diagram and the mass percent is recorded at the bottom of the nomogram.
Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.
Фиг. 1 представляет собой номограмму Бэра для пересчета 30 мольных процентов метанола в массовые проценты.Fig. 1 is a Baer nomogram for converting 30 mole percent methanol to weight percent.
Молекулярная масса метанола 32,04. Молекулярная масса воды 18,015. Отношение метанол : вода равно 1,778. На номограмме сверху указаны мольные проценты, внизу - массовые проценты. На номограмме 30% мольных соответствует 44% массовым. Температура кипения такой водно-метанольной смеси соответствует 78,2°С.The molecular weight of methanol is 32.04. The molecular weight of water is 18.015. The methanol:water ratio is 1.778. The nomogram shows mole percentages at the top and mass percentages at the bottom. On the nomogram, 30% molar corresponds to 44% mass. The boiling point of such a water-methanol mixture corresponds to 78.2°C.
Фиг. 2 представляет собой номограмму Бэра для пересчета 40 мольных процентов метанола в массовые проценты.Fig. 2 is a Baer nomogram for converting 40 mole percent methanol to weight percent.
Молекулярная масса метанола 32,04. Молекулярная масса воды 18,015. Отношение метанол : вода равно 1,778. На номограмме сверху указаны мольные проценты, внизу - массовые проценты. На номограмме 40% мольных соответствует 55% массовым. Температура кипения такой водно-метанольной смеси соответствует 75,6°С.The molecular weight of methanol is 32.04. The molecular weight of water is 18.015. The methanol:water ratio is 1.778. The nomogram shows mole percentages at the top and mass percentages at the bottom. On the nomogram, 40% molar corresponds to 55% mass. The boiling point of such a water-methanol mixture corresponds to 75.6°C.
Фиг. 3 представляет собой номограмму Бэра для пересчета 55 мольных процентов метанола в массовые проценты.Fig. 3 is a Baer nomogram for converting 55 mole percent methanol to mass percent.
Молекулярная масса метанола 32,04. Молекулярная масса воды 18,015. Отношение метанол : вода равно 1,778. На номограмме сверху указаны мольные проценты, внизу - массовые проценты. На номограмме 55% мольных соответствует 70% массовым. Температура кипения такой водно-метанольной смеси соответствует 72,4°С.The molecular weight of methanol is 32.04. The molecular weight of water is 18.015. The methanol:water ratio is 1.778. On the nomogram, mole percentages are indicated at the top, and mass percentages at the bottom. On the nomogram, 55% molar corresponds to 70% mass. The boiling point of such a water-methanol mixture corresponds to 72.4°C.
Аналогичным образом находят массовое содержание метанола в водных растворах при других мольных процентах метанола.Similarly, find the mass content of methanol in aqueous solutions at other mole percentages of methanol.
Так 20% мольных соответствует 30% массовым. Температура кипения такой водно-метанольной смеси соответствует 82,0°С.So 20% molar corresponds to 30% mass. The boiling point of such a water-methanol mixture corresponds to 82.0°C.
12% Мольных соответствует 20% массовым. Температура кипения такой водно-метанольной смеси соответствует 86,5°С.12% Mole corresponds to 20% mass. The boiling point of such a water-methanol mixture corresponds to 86.5°C.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
Реактор представляет собой кругло донную колбу объемом 500 мл, снабженную перемешивающим устройством, рН-метром, обратным холодильником, термометром, двумя штуцерами для загрузки реагентов и баней для нагрева и охлаждения.The reactor is a 500 ml round bottom flask equipped with a stirrer, a pH meter, a reflux condenser, a thermometer, two fittings for loading reagents, and a bath for heating and cooling.
В реактор при перемешивании одновременно дозируют раствор, содержащий 100 г монохлоруксусной кислоты (МХУК) в 45 г 37%-ного водного раствора формальдегида (формалина), и 25%-ный водный раствор аммиака, таким образом, чтобы рН среды поддерживать на уровне 6,5-7,5 и температуру в реакционной массе 60°С. Температура поддерживается с помощью термостата с точностью ± 0,2°С. Реакционную массу выдерживают при указанной температуре в течение 45 минут, охлаждают до комнатной температуры и сливают в подходящую емкость, куда предварительно наливают метанол в массовом соотношении к реакционной массе 3,5:1.A solution containing 100 g of monochloroacetic acid (MCA) in 45 g of a 37% aqueous solution of formaldehyde (formalin) and a 25% aqueous solution of ammonia are simultaneously dosed into the reactor with stirring, so that the pH of the medium is maintained at 6, 5-7.5 and the temperature in the
При перемешивании выпадает белый осадок, который отфильтровывают и высушивают.On stirring, a white precipitate formed, which was filtered off and dried.
После сушки получают 82,69 г продукта с содержанием основного вещества 85,6%. Выход аминоуксусной кислоты в пересчете на МХУК составляет 89,1%.After drying, 82.69 g of product are obtained with a basic substance content of 85.6%. The output of aminoacetic acid in terms of MCA is 89.1%.
Пример 2Example 2
Синтез проводят в реакторе в условиях, аналогичных примеру 1. Выделение аминоуксусной кислоты осуществляют смешиванием реакционной массы и метанола в массовом соотношении 1:4. После выпадения осадка его отфильтровывают и высушивают. После сушки получают 82,07 г продукта с содержанием основного вещества 87,3%. Выход аминоуксусной кислоты составляет 90,2% в пересчете на МХУК.The synthesis is carried out in a reactor under conditions similar to example 1. The selection of aminoacetic acid is carried out by mixing the reaction mass and methanol in a mass ratio of 1:4. After a precipitate has formed, it is filtered off and dried. After drying, 82.07 g of product are obtained with a basic substance content of 87.3%. The output of aminoacetic acid is 90.2% in terms of MCA.
Пример 3Example 3
Синтез аминоуксусной кислоты проводят при температуре 70°С в реакторе и условиях, описанных в примере 1.The synthesis of aminoacetic acid is carried out at a temperature of 70°C in a reactor under the conditions described in example 1.
Выделение аминоуксусной кислоты осуществляют путем смешивания реакционной массы с метанолом в массовом соотношении 1:4 соответственно. После фильтрации и сушки получают 81,12 г продукта, в котором содержание основного вещества составляет 85,0%. Выход аминоуксусной кислоты в пересчете на МХУК составляет 86,8%.The selection of aminoacetic acid is carried out by mixing the reaction mass with methanol in a mass ratio of 1:4, respectively. After filtration and drying, 81.12 g of product are obtained, in which the content of the main substance is 85.0%. The output of aminoacetic acid in terms of MCA is 86.8%.
Пример 4Example 4
Синтез аминоуксусной кислоты проводят при температуре 80°С в реакторе и условиях, описанных в примере 1.The synthesis of aminoacetic acid is carried out at a temperature of 80°C in a reactor under the conditions described in example 1.
Выделяют аминоуксусную кислоту, смешивая реакционную массу с метанолом при массовом соотношении 1:4 соответственно. После фильтрации и сушки получают 82,75 г продукта с содержанием основного вещества 81,6%. Выход аминоуксусной кислоты в пересчете на МХУК составляет 85,0%.Allocate aminoacetic acid by mixing the reaction mass with methanol at a mass ratio of 1:4, respectively. After filtration and drying, 82.75 g of product are obtained with a basic substance content of 81.6%. The output of aminoacetic acid in terms of MCA is 85.0%.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что увеличение температуры в зоне реакции до 80°С приводит к снижению выхода продукта за счет возрастающей скорости реакции гидролиза МХУК с образованием оксиуксусной кислоты. Кроме того, чистота получаемой аминоуксусной кислоты также ухудшается.The results obtained indicate that an increase in the temperature in the reaction zone to 80°C leads to a decrease in the yield of the product due to the increasing rate of the hydrolysis reaction of MCA with the formation of hydroxyacetic acid. In addition, the purity of the resulting aminoacetic acid also deteriorates.
Пример 5Example 5
В реактор объемом 1 000 мл одновременно дозируют водно-метанольный раствор, содержащий 100 г МХУК в определенном количестве формалина, и водный раствор аммиака, поддерживая рН на уровне 6,5-7,5. При этом в составе реакционной массы содержание метанола остается всегда постоянным и равным 55 мас.%. За счет кипения реакционной массы и возврата из обратного холодильника конденсирующихся паров метанола, самопроизвольно устанавливается стабильный температурный режим синтеза аминоуксусной кислоты с температурой 75,6°С.An aqueous methanol solution containing 100 g of MCA in a certain amount of formalin and an aqueous solution of ammonia are simultaneously dosed into a reactor with a volume of 1,000 ml, maintaining the pH at a level of 6.5-7.5. At the same time, the content of methanol in the composition of the reaction mass always remains constant and equal to 55 wt.%. Due to the boiling of the reaction mass and the return from the reflux condensing methanol vapor, a stable temperature regime for the synthesis of aminoacetic acid with a temperature of 75.6°C is spontaneously established.
После окончания дозирования компонентов реакционную массу выдерживают при установленной температуре в течение 30 минут. Затем реакционную массу охлаждают и переносят в аппарат с перемешивающим устройством, куда наливают метанол в массовом соотношении реакционная масса: метанол, равном 1:3,5. Выпавший осадок отфильтровывают и после сушки получают 78,23 г продукта с содержанием основного вещества 98,2%. Выход аминоуксусной кислоты в пересчете на МХУК составляет 96,7%.After finishing the dosing of the components, the reaction mass is kept at the set temperature for 30 minutes. Then the reaction mass is cooled and transferred to an apparatus with a stirrer, where methanol is poured in a mass ratio of the reaction mass: methanol, equal to 1:3.5. The precipitate formed is filtered off and after drying, 78.23 g of product with a basic substance content of 98.2% is obtained. The output of aminoacetic acid in terms of MCA is 96.7%.
Пример 6Example 6
Синтез аминоуксусной кислоты проводят аналогичным способом, описанном в примере 5, при температуре 75,6°С, которая устанавливается самопроизвольно за счет кипения реакционной массы и возврата сконденсированных паров метанола в обратном холодильнике.The synthesis of aminoacetic acid is carried out in the same way as described in example 5, at a temperature of 75.6°C, which is set spontaneously by boiling the reaction mass and returning the condensed methanol vapor in a reflux condenser.
В любой момент времени содержание метанола в реакционной массе остается постоянным и равным 55 мас.%.At any time, the methanol content in the reaction mass remains constant and equal to 55 wt.%.
После окончания реакции реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и для выделения аминоуксусной кислоты смешивают с метанолом с таким расчетом, чтобы массовое соотношение реакционная масса: метанол было равно 1:4.After completion of the reaction, the reaction mass is cooled to room temperature and mixed with methanol to isolate aminoacetic acid so that the mass ratio of the reaction mass: methanol was 1:4.
Выпавший осадок отфильтровывают и высушивают. После сушки получают 77,91 г продукта, содержащего 98,5% основного вещества. Выход аминоуксусной кислоты в пересчете на МХУК составляет 96,6%.The precipitate formed is filtered off and dried. After drying, 77.91 g of product are obtained, containing 98.5% of the basic substance. The output of aminoacetic acid in terms of MCA is 96.6%.
Примеры 7-19 проводят аналогичным образом. Результаты опытов сведены в таблицы 2, 3.Examples 7-19 are carried out in a similar manner. The results of the experiments are summarized in tables 2, 3.
Преимуществами предложенного способа получения аминоуксусной кислоты являются:The advantages of the proposed method for obtaining aminoacetic acid are:
1. Применение специально подобранной водно-метанольной среды для синтеза аминоуксусной кислоты при содержании метанола в реакционной массе в количестве 23-70% обеспечивает режим самопроизвольного поддержания стабильной температуры в реакционной массе.1. The use of a specially selected water-methanol medium for the synthesis of aminoacetic acid with a methanol content in the reaction mass in the amount of 23-70% provides a mode of spontaneous maintenance of a stable temperature in the reaction mass.
2. Саморегулируемый температурный режим синтеза не требует применения дорогостоящего регулирующего оборудования и гарантирует стабильное качество получаемой аминоуксусной кислоты за счет подавления гидролиза МХУК и меньшего образования оксиуксусной кислоты.2. Self-regulating temperature mode of synthesis does not require the use of expensive control equipment and guarantees stable quality of the resulting aminoacetic acid by suppressing the hydrolysis of MCA and less formation of hydroxyacetic acid.
3. В технологическом процессе не используется газообразный токсичный и взрывоопасный аммиак, что повышает уровень безопасности процесса.3. The technological process does not use gaseous toxic and explosive ammonia, which increases the safety level of the process.
4. Исключено использование твердого гексаметилентетрамина, который необходимо получать предварительно. Кроме того, устраняются трудности при дозировании твердого продукта, которое требует специальных дозирующих устройств.4. The use of solid hexamethylenetetramine, which must be obtained in advance, is excluded. In addition, the difficulties in dosing a solid product, which requires special dosing devices, are eliminated.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778338C1 true RU2778338C1 (en) | 2022-08-17 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3190914A (en) * | 1963-05-27 | 1965-06-22 | Rexall Drug Chemical | Process for the preparation of amino acids |
| EP0474334A2 (en) * | 1990-09-04 | 1992-03-11 | Hakko Tsusho Co., Ltd. | Process for preparing glycine in high yield |
| RU2009123C1 (en) * | 1991-05-20 | 1994-03-15 | Водолажский Сергей Васильевич | Method for producing glycine |
| CN101270061B (en) * | 2008-04-30 | 2011-07-27 | 中国农业大学 | Method for preparing glycine |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3190914A (en) * | 1963-05-27 | 1965-06-22 | Rexall Drug Chemical | Process for the preparation of amino acids |
| EP0474334A2 (en) * | 1990-09-04 | 1992-03-11 | Hakko Tsusho Co., Ltd. | Process for preparing glycine in high yield |
| RU2009123C1 (en) * | 1991-05-20 | 1994-03-15 | Водолажский Сергей Васильевич | Method for producing glycine |
| CN101270061B (en) * | 2008-04-30 | 2011-07-27 | 中国农业大学 | Method for preparing glycine |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОСАДЧЕНКО И.М. "ХИМИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИЦИНА, ПРИМЕНЯЕМОГО В КАЧЕСТВЕ ПИЩЕВОЙ И КОРМОВОЙ ДОБАВОК" АГРАРНО-ПИЩЕВЫЕ ИННОВАЦИИ, Номер 2 (6), Год 2019, Страницы 40-43. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2692801C2 (en) | METHOD OF PRODUCING γ, δ-UNSATURATED ALCOHOLS | |
| BRPI0620980A2 (en) | process for isolation of an organic amine | |
| RU2778338C1 (en) | Method for obtaining aminoacetic acid | |
| CN104387336A (en) | Preparation methods of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane and nanofiltration membrane | |
| JP2021532141A (en) | Method for producing N-methyl (meth) acrylamide | |
| JP2007522168A (en) | Method for producing highly concentrated formaldehyde solution | |
| US20120095260A1 (en) | Process for preparation of L-Arginine alpha-ketoglutarate 1:1 and 2:1 | |
| JP2008101005A (en) | Decomposition method for ammonium salt | |
| SU468417A3 (en) | The method of obtaining 2-hydroxymethyl-3-hydroxypyridine | |
| US2333696A (en) | Chemical process | |
| JP6231010B2 (en) | Method for producing salt of acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (A), acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (A) or a salt thereof, and method for producing a copolymer using the same | |
| JPH03169843A (en) | Purification of crude cyanhydrin | |
| CN102351804B (en) | Method for recovering valsartan racemate | |
| CN112375031B (en) | Preparation method of cilnidipine | |
| US3953512A (en) | Process for manufacturing 2-aminobutanol | |
| JP5838590B2 (en) | Process for producing optically active 3-aminopiperidine | |
| RU2811389C1 (en) | Method of production of aminotrimethylenephosphonic acid | |
| RU2811397C1 (en) | Method of production of nitrilotrimethylenephosphonic acid | |
| RU2739325C1 (en) | Method for producing 4-amino-1,2,4-triazole | |
| US20230382845A1 (en) | Chelating composition and method of forming | |
| RU2092478C1 (en) | Method of preparing m-chlorodiphenyl methylurea | |
| RU2248353C2 (en) | Method for preparing 3-methyl-1,2,4-triazolyl-5-thioacetate morpholinium | |
| SU887563A1 (en) | Method of preparing tertiary amines | |
| SU1608182A1 (en) | Method of producing glycol aldehyde | |
| CN101168513A (en) | Method for preparing DL-serine |