一种同时制备牛磺酸制造技术

本发明专利技术涉及一种利用环氧乙烷生产牛磺酸

【技术实现步骤摘要】
一种同时制备牛磺酸、甲基牛磺酸盐及甲基牛磺酸的方法


[0001]本专利技术涉及牛磺酸
、
甲基牛磺酸盐及甲基牛磺酸相关生产方法，具体涉及一种同时制备牛磺酸
、
甲基牛磺酸盐及甲基牛磺酸的方法
。

技术介绍

[0002]牛磺酸化学名2‑
氨基乙磺酸，是机体细胞内含量最丰富的含硫自由氨基酸
。
牛磺酸的化学合成工艺路线主要包括环氧乙烷法和乙醇胺法
。
其中的环氧乙烷法制备包括三个步骤：
[0003]以环氧乙烷为起始原料，环氧乙烷和亚硫酸氢钠的加成反应得到羟乙基磺酸钠，氨解羟乙基磺酸钠得到牛磺酸钠，牛磺酸钠再经过酸化得到牛磺酸，例如盐酸
、
硫酸
、
离子交换树脂或电渗析等，得到牛磺酸，再分离提纯得到产品
。
主要反应式为：
[0004]CH2CH2O+NaHSO3→
HOCH2CH2SO3Na
；
[0005]HOCH2CH2SO3Na+NH3→
H2NCH2CH2SO3Na+H2O
；
[0006]H2NCH2CH2SO3Na+H
+
→
H2NCH2CH2SO3H+Na
+
；
[0007]氨解副反应包括：
[0008]2HOCH2CH2SO3Na+NH3→
HN(CH2CH2SO3Na)2+2H2O
；
[0009]3HOCH2CH2SO3Na+NH3→
N(CH2CH2SO3Na)3+3H2O
；
[0010]其中氨解过程中会产生羟乙基磺酸衍生物及牛磺酸衍生物等
。
现有技术生产这些物质会随母液循环套用至氨解反应中以增加收率，但是同时伴随着的是能耗的增加，以及生产成本的增加
。
[0011]甲基牛磺酸钠是一种用途广泛的精细化工产品，是日用化工中间体及纺织助剂，也是生产表面活性剂的重要原料，也可以用于合成多种高附加值的产品，例如椰油酰
‑
N
‑
甲基牛磺酸钠
、
丙烯酸羟乙酯
/
丙稀酰二甲基牛磺酸钠共聚物
、
聚丙烯酰基二甲基牛磺酸钠等，由于这些产品具有温和的特性，所以也可用作温和型表面活性剂
。
随着人们生活水平的日益提高，温和型表面活性剂的需求量也大大增加
。
[0012]在甲基牛磺酸钠系列的温和型表面活性剂中，甲基牛磺酸钠的合成是其中最关键的反应
。
现在已公开的合成甲基牛磺酸钠的方法有以下几种：直接甲基化法
、
通过噁唑烷酮中间体再转化为甲基化产物的方法以及还原胺化法等
。
在这些方法中，有些方法会产生不必要的副产物
、
有些方法所使用的原料价格比较高
、
有些方法所必须的条件比较苛刻
、
有些方法反应步骤较多，容易出现无法避免的误差从而使反应总收率降低
。
[0013]专利
CN110963946A
提供了一种牛磺酸钠制备甲基牛磺酸钠的方法，其以牛磺酸钠和甲醛为原料，在催化剂作用下经过两步反应制备甲基牛磺酸钠，但是该方法中包括加氢过程，工艺较为复杂并且涉及到危险工艺氢化反应
。
[0014]专利
CN113801039A
利用牛磺酸钠和卤代甲烷为原料，以季铵盐作为催化剂制备甲基牛磺酸钠，但是该方法在反应系统新引入卤素原子，存在对设备腐蚀的隐患，并且卤素原子的引入也会产生较多的废水，不易处理
。
[0015]专利
CN115403487A
利用牛磺酸钠和甲胺为原料制备甲基牛磺酸钠，该方法需要先制备牛磺酸钠，再与甲胺高温高压反应
。
此方需要先用高压制备牛磺酸钠，再高温高压制备甲基牛磺酸钠，大大增加了能耗，造成生产成本较高
。
[0016]综上，在现有的合成牛磺酸和甲基牛磺酸钠的工业化生产中，仍存在工艺路线复杂，综合成本较高以及收率低的问题
。

技术实现思路

[0017]本专利技术的目的在于提供一种低成本，高收率的同时制备牛磺酸
、
甲基牛磺酸盐及甲基牛磺酸的方法
。
[0018]本专利技术一种利用环氧乙烷生产牛磺酸
、
甲基牛磺酸盐及甲基牛磺酸的方法，其中，包括：通过环氧乙烷法制备牛磺酸，并获得牛磺酸母液；将牛磺酸母液和甲胺混合，加入碱性催化剂进行胺化反应，获得反应液；将该反应液蒸发出氨和甲胺，得到甲基牛磺酸盐溶液；利用甲基牛磺酸盐溶液制备甲基牛磺酸溶液；将甲基牛磺酸溶液浓缩结晶，得到甲基牛磺酸
。
[0019]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，对甲基牛磺酸溶液浓缩结晶后得到的甲基牛磺酸母液，进行循环浓缩提取，以得到甲基牛磺酸
。
[0020]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，通过环氧乙烷法制备牛磺酸，并获得牛磺酸母液包括：将环氧乙烷与亚硫酸氢盐溶液进行加成反应得到羟乙基磺酸盐；将得到的羟乙基磺酸盐和氨混合，加入碱性催化剂反应，以得到氨解反应液；氨解反应后，将氨解反应液蒸发除去过量的氨，得到牛磺酸盐溶液；利用牛磺酸盐溶液制备牛磺酸溶液；将牛磺酸溶液浓缩结晶分离制备牛磺酸，并获得牛磺酸母液
。
[0021]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，将该反应液蒸发出氨和甲胺，再分别分离出氨和甲胺，将氨回用到环氧乙烷制备牛磺酸的氨解步骤中，将分离得到的甲胺作为和牛磺酸母液混合进行胺化反应的原料
。
[0022]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，牛磺酸母液中的牛磺酸
、
羟乙基磺酸盐
、
二牛磺酸盐
、
三牛磺酸盐
、
牛磺酸衍生物以及羟乙基磺酸衍生物与和甲胺在碱性催化剂条件下进行反应；碱性催化剂的摩尔量至少为牛磺酸母液中的牛磺酸
、
羟乙基磺酸盐
、
二牛磺酸盐
、
三牛磺酸盐
、
牛磺酸衍生物以及羟乙基磺酸衍生物所能够对应生成的甲基牛磺酸盐的摩尔量的
90
％，优选的摩尔量之比为1：1～
1.5
：
1。
[0023]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，碱性催化剂为碱金属氢氧化物
、
碱金属碳酸化合物或碱金属亚硫酸化合物；优选碱金属氢氧化物；最优选的是氢氧化钠
。
[0024]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，将牛磺酸母液和甲胺混合，加入碱性催化剂进行胺化反应的反应温度为
120℃
‑
280℃
，优选的是
160℃
‑
260℃。
[0025]根据本专利技术所述的方法的一实施例，其中，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用环氧乙烷生产牛磺酸
、
甲基牛磺酸盐及甲基牛磺酸的方法，其特征在于，包括：通过环氧乙烷法制备牛磺酸，并获得牛磺酸母液；将牛磺酸母液和甲胺混合，加入碱性催化剂进行胺化反应，获得反应液；将该反应液蒸发出氨和甲胺，得到甲基牛磺酸盐溶液；利用甲基牛磺酸盐溶液制备甲基牛磺酸溶液；将甲基牛磺酸溶液浓缩结晶，得到甲基牛磺酸
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，对甲基牛磺酸溶液浓缩结晶后得到的甲基牛磺酸母液，进行循环浓缩提取，以得到甲基牛磺酸
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过环氧乙烷法制备牛磺酸，并获得牛磺酸母液包括：将环氧乙烷与亚硫酸氢盐溶液进行加成反应得到羟乙基磺酸盐；将得到的羟乙基磺酸盐和氨混合，加入碱性催化剂反应，以得到氨解反应液；氨解反应后，将氨解反应液蒸发除去过量的氨，得到牛磺酸盐溶液；利用牛磺酸盐溶液制备牛磺酸溶液；将牛磺酸溶液浓缩结晶分离制备牛磺酸，并获得牛磺酸母液
。4.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，将该反应液蒸发出氨和甲胺，再分别分离出氨和甲胺，将氨回用到环氧乙烷制备牛磺酸的氨解步骤中，将分离得到的甲胺作为和牛磺酸母液混合进行胺化反应的原料
。5.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，牛磺酸母液中的牛磺酸
、
羟乙基磺酸盐
、
二牛磺酸盐
、
三牛磺酸盐
、
牛磺酸衍生物以及羟乙基磺酸衍生物与和甲胺在碱性催化剂条件下进行反应；碱性催化剂的摩尔量至少为牛磺酸母液中的牛磺酸
、
羟乙基磺酸盐
、
二牛磺酸盐
、
三牛磺酸盐
、
牛磺酸衍生物以及羟乙基磺酸衍生物所能够对应生成的甲基牛磺酸盐的摩尔量的
90
％，优选的摩尔量之比为
1∶1
～
1.5∶1。6.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，碱性催化剂为碱金属氢氧化物
、
碱金属碳酸化合物或碱金属亚硫酸化合物；优选碱金属氢氧化物；最优选的是氢氧化钠
。7.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，将牛磺酸母液和甲胺混合，加入碱性催化剂进行胺化反应的反应温度为
120℃
‑
280℃
，优选的是
160℃
‑
260℃。8.
如权利要求1所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，方锡权，李少波，周巍，刘锋，李祥，周惟，
申请(专利权)人：潜江永安药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：