制备甲硫氨酸的方法技术

一种制备甲硫氨酸的方法，它包括：（ａ）在含有钛的催化剂的存在下水解甲硫氨酸酰胺，得到甲硫氨酸铵，所述催化剂的孔隙度为５－１０００ｎｍ，总的孔隙体积为０．２－０．５５ｃｍ↑［３］／ｇ，表面积为３０－１５０ｍ↑［２］／ｇ；（ｂ）第二步，除去氨，从该甲硫氨酸铵中回收甲硫氨酸。本发明专利技术还提出合并了前述水解步骤的生产甲硫氨酸的工业方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用含有钛的催化剂使甲硫氨酸酰胺水解，和使用该方法工业制备含有低盐副产物、在一些情况下基本上没有盐副产物地甲硫氨酸。甲硫氨酸酰胺水解成甲硫氨酸的过程是已知的。具体而言，欧洲专利申请第228938号公开了一种使用强碱使甲硫氨酸酰胺水解得到甲硫氨酸的方法。采用这一方法的问题是，使用强酸进行酸化的步骤还产生了无机盐如碳酸盐、盐酸盐或硫酸盐。通常还需要额外的纯化步骤来除去该盐。法国专利申请第9814000号尝试通过在水解反应中使用钛催化剂来克服上述问题。在日本专利申请第03093753号、第03093755号和第03093756号中也公开了钛基催化剂的使用。我们已发现，使用特殊的钛催化剂可以高产率制备甲硫氨酸。因此，本专利技术提供一种，它包括(a)在含有钛的催化剂的存在下水解甲硫氨酸酰胺，得到甲硫氨酸铵，所述催化剂的孔隙度为5-1000nm，总的孔隙体积为0.2-0.55cm3/g，表面积为30-150m2/g；(b)第二步，除去氨，从该甲硫氨酸铵中回收甲硫氨酸。本专利技术优于已知的现有方法，因为在本专利技术方法中，不需进行额外的处理，即可将甲硫氨酸酰胺完全转化成甲硫氨酸。本专利技术的方法涉及甲硫氨酸酰胺的水解。适当地，该酰胺以水溶液的形式存在，其量为0.01-2摩尔/千克，较佳为0.5-1摩尔/千克。本专利技术的方法是个使用含有钛的催化剂的催化方法。该催化剂的孔隙度为5-1000nm。在本专利技术中，孔隙度定义为聚成团的微晶内的孔隙的分布。较佳的是，该催化剂的大孔隙分布为5-100nm和20-1000nm。较佳的是，该分布是双峰型的分布。该催化剂的孔隙体积经采用水银孔隙度测量法进行测量，结果为0.2-0.55cm3/g，较佳为0.25-0.45cm3/g。该催化剂还必须具有经B.E.T.法测量为30-150m2/g、较佳为40-120m2/g的表面积。该催化剂可以粉末、颗粒或细粒等任何一种形式使用。当该催化剂以细粒或颗粒形式使用在本方法中时，它可以成任何合适的形状，例如压出物、球状颗粒和片状。我们还已发现，以具有三叶式或四叶式的特殊形状的压出物形式使用该催化剂时是最有效的。该催化剂的粒径适当地为0.05-4mm，较佳为0.5-2mm。该催化剂可含有唯一的一种金属，即钛，或者可含有一种或多种另外的金属。当仅有钛时，该催化剂可以是二氧化钛(TiO2)。当该催化剂含有另外的金属时，合适的催化剂包括Ti-W、Ti-Mo、Ti-Si-W、Ti-Nb-Mo、Ti-Zr、Ti-Al、Ti-Cr、Ti-Zn和Ti-V。可采用任何合适的方法制备该催化剂，例如，将干燥的成分混合，在适当的温度煅烧，使之形成合适的形状。或者，在将干燥的成分混合和/或煅烧后，将水和/或酸加到该钛粉末中，形成糊状物。经搅和后，挤出该糊状物，然后煅烧挤出所得产品。用于本专利技术的催化剂的量将视本方法的特性和该催化剂的物理性质而定。对于以粉末形式使用的该催化剂，其合适的量可以是每克酰胺0.1-2克、较佳0.5-1.5克催化剂。对于以颗粒或细粒形式使用并在连续的基础上使用的催化剂，其接触时间可以为0.5-60分钟，较佳为5-30分钟。在此方法中，催化剂长时间使用后可能会失去活性。可原位进行再生，或者离位进行再生。进行原位再生时，可使催化剂与水或酸化的水(即含有0.01-5％无机酸的水)在环境温度到该方法的实施温度如环境温度到130℃下接触。离位进行再生时，可在含氧气体如空气或纯氧气中在200-500℃、较佳300-400℃的温度中加热，进行这种再生。本专利技术的方法可适当地在50-150℃、较佳80-130℃的温度和1-10巴、较佳1-5巴的压力下进行。在反应的第二步中，通过除去氨，使甲硫氨酸从甲硫氨酸铵盐中释放出来。可采用任何合适的方法实现这种释放，如气提作用。可以批次或连续的方式实施本方法。较佳的是，本方法以连续活塞式流动的方式进行，并使用一个或串联着的两个或多个反应器。特别优选这样的构造，因为它需要较少的催化剂，这在工业处理中特别受到欢迎。可在任何合适的反应器中实施本方法，例如在固定床反应器或流化床反应器中实施。较佳的是，在固定床反应器中实施本方法。可采用现有的方法获得该酰胺，在现有的方法中，首先是使2-羟基-4-甲硫基-丁腈(HMTBN)和氨或者铵的水溶液反应，得到2-氨基-4-甲硫基丁腈(AMTBN)。然后在碱金属氢氧化物的存在下使该2-氨基-4-甲硫基丁腈产物与酮反应，得到甲硫氨酸酰胺。可使本专利技术的方法与已知的方法合并，以提供一种新颖的。因此，根据本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种，该方法能用于工业生产，它包括(a)使2-羟基-4-甲硫基丁腈与氨或含氨的溶液接触，产生含有2-氨基-4-甲硫基丁腈的第一产物流；(b)使所述第一产物流与酮和碱金属氢氧化物接触，产生含有甲硫氨酸酰胺、未反应的酮、氨和水的第二产物流；(c)从该第二产物流中除去未反应的酮、氨和水；(d)在含有钛的催化剂的存在下使该甲硫氨酸酰胺发生水解，得到含有甲硫氨酸铵的第三产物流，所述催化剂的孔隙度为5-1000nm，总的孔体积为0.2-0.55cm3/g，表面积为30-150m2/g；(e)从甲硫氨酸铵盐中释放出甲硫氨酸。能以工业规模实施的这个方法涉及2-羟基-4-甲硫基丁腈的转化。可采用任何合适的方法获得这种原料，例如，通过欧洲专利申请第739870号中所公开的氢氰化物(HCN)与甲基4-甲硫基丙醛的反应获得，本文将此文献纳入作为参考。在本专利技术的工业方法的第一步中，使2-羟基-4-甲硫基丁腈与氨或铵的溶液以及水接触，产生含有2-氨基-4-甲硫基丁腈的混合物。氨与2-羟基-4-甲硫基丁腈的摩尔比适当为3-10，较佳为4-7。需要使用氨的水溶液时，该水溶液的浓度适当地为25重量％，较佳大于60重量％。较佳的是，该2-羟基-4-甲硫基丁腈与纯的氨接触。适当地，在40-80℃、较佳70-75℃的温度和10-30巴、较佳15-25巴的压力下实施此方法的第一步。可在具有具体是具有热量交换系统的活塞式流动的搅拌的或管状的反应器中进行该反应，或者使用这两种反应器的组合进行反应。在第一步的反应结束时，有可能有过量的未反应的氨存在。较佳从反应器中除去该未反应的氨。这可采用快速减压法进行，或者使用惰性气体如氮气将所述氨携带走。此分离步骤的温度适当地低于60℃，较佳为10-40℃。压力可以是大气压或略低于大气压或稍高于大气压。较佳使用0.1×105-0.5×105Pa的压力。然后可将从该反应中回收的氨浓缩，或者送到回收部分，以备进一步的处理。然后在酮和碱金属氢氧化物的存在下，使本方法第一步获得的2-氨基-4-甲硫基丁腈发生水合作用，得到甲硫氨酸酰胺。该酮的浓度适当为0.1-1当量，较佳为0.2-0.5当量。碱金属氢氧化物盐的浓度适当地为0.05-0.5当量，较佳为0.1-0.25当量。该酮较佳为丙酮。适当的是，该碱金属氢氧化物是氢氧化钾或氢氧化钠，优选氢氧化钠。该水合步骤适当地在10-40℃、较佳为15-30℃的温度下进行。适当的是，该反应在大气压下进行。在具有热量交换系统的搅拌或管状反应器或者具有合适的填充材料的塔形包装反应器中进行该反应。这个具体的反应产生的副产物包括甲硫氨酸的碱金属盐、残留物2-氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备甲硫氨酸的方法，其特征在于，它包括：（ａ）在含有钛的催化剂的存在下水解甲硫氨酸酰胺，得到甲硫氨酸铵，所述催化剂的孔隙度为５－１０００ｎｍ，总的孔隙体积为０．２－０．５５ｃｍ↑［３］／ｇ，表面积为３０－１５０ｍ↑［２］／ｇ；（ｂ）第二步，除去氨，从该甲硫氨酸铵中回收甲硫氨酸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H旁斯布兰克，JC罗西，P拉瓦利，G格罗，
申请(专利权)人：安迪苏法国联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]