一种利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用β‑氨基丙腈制备β‑氨基丙酸的方法，涉及药物有机合成技术领域，以β‑氨基丙腈作为原料，先在低真空度、碱性物质存在下经水解反应生成中间体β‑氨基丙酸钠，水解产生的氨经回收再利用，中间体β‑氨基丙酸钠与酸性物质再经中和反应生成β‑氨基丙酸粗品，β‑氨基丙酸粗品经重结晶制得β‑氨基丙酸晶体。本发明专利技术整个过程工艺简单、用时短、易于控制、节能降耗，使得到的粗品纯度即达98％以上，且经一次提纯后即可达到99.5％以上。

Preparation of beta aminopropionic acid from beta aminopropionitrile

The invention discloses a method for preparing beta Alanine Acid from beta alanine nitrile. The method relates to the technical field of pharmaceutical organic synthesis, in which beta alanine nitrile is used as raw material, and the intermediate beta alanine sodium is formed by hydrolysis reaction in the presence of low vacuum and alkaline substance, and the ammonia produced by hydrolysis is recycled and reused, and the intermediate is used as the intermediate. Sodium beta alanine reacts with acidic substances to form crude beta alanine acid. Crude beta alanine acid is recrystallized to form crystals of beta alanine acid. The whole process of the invention has the advantages of simple process, short time, easy control, energy saving and consumption reduction, so that the purity of the crude product can reach over 98% and 99.5% after one purification.

【技术实现步骤摘要】
一种利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法
：本专利技术涉及药物有机合成
，具体涉及利用一种利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法。
技术介绍
：β-氨基丙酸，无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和丙酮。β-氨基丙酸主要用于合成泛酸和泛酸钙、肌肽、帕米膦酸钠、巴柳氮等，也可用于制取电镀缓蚀剂，用作生物试剂和有机合成中间体，还用于电镀缓蚀剂和生化试剂。因此，β-氨基丙酸在医药、饲料、食品等领域的应用十分广泛。目前β-氨基丙酸的合成方法主要有两种：第一种方法是以丙烯酸、氨为原料生成β-氨基丙酸；第二种方法是以琥珀亚酰胺为原料在碱性条件下降解生成β-氨基丙酸。但第一种方法在生产过程需要用到丙烯酸，该原料容易聚合，反应过程需要打破化学平衡；第二种方法在反应条件苛刻且副反应多，需多次提纯。为了在降低成本、减少三废产生量的同时合成出高收率、高纯度的β-氨基丙酸，本公司以β-氨基丙腈作为原料，经水解、中和工艺制得β-氨基丙酸。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单、用时短、易于控制、节能降耗的利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法，以β-氨基丙腈作为原料，先在低真空度、碱性物质存在下经水解反应生成中间体β-氨基丙酸钠，水解产生的氨经回收再利用，中间体β-氨基丙酸钠与酸性物质再经中和反应生成β-氨基丙酸粗品，β-氨基丙酸粗品经重结晶制得β-氨基丙酸晶体。所述低真空度为-50±10kpa。所述碱性物质为无机碱，无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。所述酸性物质为无机酸，无机酸选自盐酸、硫酸中的一种。所述β-氨基丙酸粗品在重结晶前利用脱色剂进行脱色处理。即以β-氨基丙腈作为原料，先在低真空度、碱性物质存在下经水解反应生成中间体β-氨基丙酸钠，水解产生的氨经回收再利用，中间体β-氨基丙酸钠与酸性物质再经中和反应生成β-氨基丙酸粗品，β-氨基丙酸粗品经脱色剂脱色、重结晶制得β-氨基丙酸晶体。所述脱色剂选用活性炭。所述脱色剂由4A分子筛原粉经改性处理而得，其制备方法为：先将4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，再于450-500℃下焙烧3h，经自然冷却至40℃以下时加入无水乙醇中，并加入N-羟乙基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚和偶氮二异丁腈，然后加热至回流状态保温搅拌反应，反应结束后将所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物经超微粉碎机制成微粉，最后经制粒得到的球状脱色剂。所述4A分子筛原粉、N-羟乙基丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚和偶氮二异丁腈的质量比为15-25∶1-5∶1-5∶0.05-0.5。4A分子筛本身的脱色效果有限，远不及活性炭，但经上述改性处理(N-羟乙基丙烯酰胺与烯丙基缩水甘油醚在偶氮二异丁腈引发下经聚合反应生成丙烯酸树脂，所生成的丙烯酸树脂与4A分子筛原粉经三维空间交互后制成脱色剂)后显著增强4A分子筛的脱色效果(达到可以媲美活性炭的脱色效果)。本专利技术的反应路线如下：副反应：本专利技术的反应原理：β-氨基丙腈在碱性条件下水解成β-氨基丙酸钠，一方面是利用强碱作为催化剂增加反应速度；另一方面是通过强碱使反应产生的氨游离出来，经真空系统将反应产生的氨从反应体系中排出；同时避免在后续中和时在酸性条件下氨与β-氨基丙酸生成酰胺类等杂质，降低粗品纯度。β-氨基丙酸钠经酸中和得β-氨基丙酸粗品，经一次水重结晶可得高纯度β-氨基丙酸。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用β-氨基丙腈在碱性条件下水解，同时经真空系统将反应体系产生的氨及时排出，提高反应效率，缩短反应时间，避免后续中和生成酰胺类杂质。整个过程工艺简单、用时短、易于控制、节能降耗，使得到的粗品纯度即达98％以上，且经一次提纯后即可达到99.5％以上。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1将β-氨基丙腈100g、30％氢氧化钠溶液200g升温至100-120℃、真空度为-50±10kpa反应2-4h，反应产生的氨经水吸收再利用。反应结束降温至10-30℃，搅拌下用盐酸调节pH至6-8，复测不变后过滤得白色固体湿品120g。将β-氨基丙酸粗品120g加水200g溶解，并加活性炭脱色，过滤后滤液降温至-10-10℃结晶离心得β-氨基丙酸108g，HPLC检测纯度为99.7％，白度99.6％。实施例2将β-氨基丙腈100g、30％氢氧化钾溶液200g升温至100-120℃、真空度为-50±10kpa反应2-4h，反应产生的氨经水吸收再利用。反应结束降温至10-30℃，搅拌下用盐酸调节pH至6-8，复测不变后过滤得白色固体湿品118g。将β-氨基丙酸粗品118g加水200g溶解，并加活性炭脱色，过滤后滤液降温至-10-10℃结晶离心得β-氨基丙酸107g，HPLC检测纯度为99.6％，白度99.6％。实施例3将β-氨基丙腈100g、30％氢氧化钠溶液200g升温至100-120℃、真空度为-50±10kpa反应2-4h，反应产生的氨经水吸收再利用。反应结束降温至10-30℃，搅拌下用盐酸调节pH至6-8，复测不变后过滤得白色固体湿品119g。将β-氨基丙酸粗品120g加水200g溶解，并加脱色剂脱色，过滤后滤液降温至-10-10℃结晶离心得β-氨基丙酸109g，HPLC检测纯度为99.7％，白度99.6％。脱色剂的制备：先将24g4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，再于450-500℃下焙烧3h，经自然冷却至40℃以下时加入无水乙醇中，并加入3gN-羟乙基丙烯酰胺、3g烯丙基缩水甘油醚和0.24g偶氮二异丁腈，然后加热至回流状态保温搅拌反应，反应结束后将所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物经超微粉碎机制成微粉，最后经制粒得到的球状脱色剂。实施例4将β-氨基丙腈100g、30％氢氧化钠溶液200g升温至100-120℃、真空度为-50±10kpa反应2-4h，反应产生的氨经水吸收再利用。反应结束降温至10-30℃，搅拌下用盐酸调节pH至6-8，复测不变后过滤得白色固体湿品120g。将β-氨基丙酸粗品120g加水200g溶解，并加脱色剂脱色，过滤后滤液降温至-10-10℃结晶离心得β-氨基丙酸108g，HPLC检测纯度为99.7％，白度99.6％。脱色剂的制备：先将24g4A分子筛原粉置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，再于450-500℃下焙烧3h，经自然冷却至40℃以下时加入无水乙醇中，并加入3gN-羟乙基丙烯酰胺、3g烯丙基缩水甘油醚和0.24g偶氮二异丁腈，然后加热至回流状态保温搅拌反应，反应结束后将所得混合物经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物经超微粉碎机制成微粉，最后经制粒得到的球状脱色剂。对照例将β-氨基丙腈100g、30％氢氧化钠溶液200g升温至100-120℃、真空度为-50±10kpa反应2-4h，反应产生的氨经水吸收再利用。反应结束降温至10-30℃，搅拌下用盐酸调节pH至6-8，复测不变后过滤得白色固体湿品120g。将β-氨基丙酸粗品120g加水200g溶解，并加脱色剂脱色，过滤后滤液降温至-10-10℃结晶离心得β-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用β‑氨基丙腈制备β‑氨基丙酸的方法，其特征在于：以β‑氨基丙腈作为原料，先在低真空度、碱性物质存在下经水解反应生成中间体β‑氨基丙酸钠，水解产生的氨经回收再利用，中间体β‑氨基丙酸钠与酸性物质再经中和反应生成β‑氨基丙酸粗品，β‑氨基丙酸粗品经重结晶制得β‑氨基丙酸晶体。

【技术特征摘要】
1.一种利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法，其特征在于：以β-氨基丙腈作为原料，先在低真空度、碱性物质存在下经水解反应生成中间体β-氨基丙酸钠，水解产生的氨经回收再利用，中间体β-氨基丙酸钠与酸性物质再经中和反应生成β-氨基丙酸粗品，β-氨基丙酸粗品经重结晶制得β-氨基丙酸晶体。2.根据权利要求1所述的利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法，其特征在于：所述低真空度为-50±10kpa。3.根据权利要求1所述的利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法，其特征在于：所述碱性物质为无机碱，无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。4.根据权利要求1所述的利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法，其特征在于：所述酸性物质为无机酸，无机酸选自盐酸、硫酸中的一种。5.根据权利要求1所述的利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法，其特征在于：所述β-氨基丙酸粗品在重结晶前利用脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡益辉，白彦兵，朱松青，
申请(专利权)人：安庆市鑫富化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34