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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电解氧化乙醇胺制备甘氨酸的方法,具体地,涉及一种在酸性溶液通过电解乙醇胺制备甘氨酸的方法。
技术介绍
1、甘氨酸是合成除草剂草甘膦的重要化学中间产物,是生产除草剂草甘膦的重要原料之一,其结构式如下:
2、
3、目前,合成工业级甘氨酸氯的方法主要有两种。氯乙酸氨解法是国内最常用的方法。它以氯乙酸、氨水(氨气或液氨)为主要原料,乌洛托品为催化剂,在反应釜中水相或醇相条件反应,后利用醇析法获取甘氨酸。它需要使用有毒性和腐蚀性的氯乙酸,它的反应物和产物都含有氯,会污染环境。专利cn109574864a解决了现有技术中采用醇水混合液加大生产成本、母液蒸馏需要大量能耗和副产物氯化铵品质不高的问题,但在其生产工艺中,存在着以氯化铵和其他无机盐为主的杂质,这些杂质难以除去,导致产品质量差,纯化成本高。
4、施特雷克法是一种国外主流的方法。例如文献j.am.chem.soc 1987,109:908-910。它以甲醛、氰化钠、氯化铵为原料,先合成氨基乙腈,然后再分解生成甘氨酸。需要使用剧毒的氢氰酸或者氰化钠作为原料。但原料氰化钠为剧毒物,脱盐工序复杂,合成工艺路线长,操作条件苛刻。
5、因此,这两种方法都存在着不可忽视的问题,急需开发一种新的、更优化的甘氨酸合成方法。
6、电化学方法具有以下优势:其阴阳两极可以源源不断的提供清洁的电子作绿色的氧化还原剂,可以避免过渡依赖或使用危险或有毒的氧化剂和还原剂,不会对环境造成污染。反应操作简单,一般在常温常压下进行,能够实现对氨
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种通过电解氧化乙醇胺制备甘氨酸的方法,以便减少使用危险或有毒的氧化剂和还原剂以及改善苛刻的反应条件,从而减少对环境的污染程度和生产成本。
2、本专利技术通过以下技术方案实现:
3、一种电解氧化乙醇胺制备甘氨酸的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:将浓度为0.5~3.5mol/l的酸性水溶液加入到单室电解槽中,再向其中加入乙醇胺,使其在酸性水溶液中的浓度为0.1~1mol/l,放入电极,控制阴阳极板间距为1~5cm,在外加恒电流的情况下,控制电流密度为100a/m2~1000a/m2、温度为5~90℃、开启搅拌进行电解;每隔2小时从反应液中进行取样,通电10-12小时后电解结束,反应结束后收集反应液,得到所述甘氨酸;
4、其中,所述酸性水溶液为硫酸水溶液、盐酸水溶液、硝酸水溶液。
5、所述的阳极电极材料为选自铅板、钛基二氧化铅电极、铂电极中的一种,阴极电极材料为选自不锈钢、铅板、钛板、铜板中的一种。
6、优选的,酸性水溶液为硫酸水溶液,浓度为0.5~2.5mol/l。
7、优选的,电解氧化时的电流密度为100a/m2~500a/m2。
8、优选的,电解氧化反应温度为5~45℃。
9、优选的,乙醇胺在酸性水溶液中的浓度为0.1~0.7mol/l。
10、有益效果
11、相较于传统的甘氨酸的合成工艺,本专利技术解决了能耗高,环境污染严重的问题,提供了一种环境友好、温和高效氧化乙醇胺制备甘氨酸的绿色工艺。
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1.一种电解氧化乙醇胺制备甘氨酸的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:将浓度为0.5~3.5mol/L的酸性水溶液加入到单室电解槽中,再向其中加入乙醇胺,使其在酸性水溶液中的浓度为0.1~1mol/L,放入电极,控制阴阳极板间距为1~5cm,在外加恒电流的情况下,控制电流密度为100A/m2~1000A/m2、温度为5~90℃、开启搅拌进行电解;每隔2小时从反应液中进行取样,通电10-12小时后电解结束,反应结束后收集反应液,得到所述甘氨酸;
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的阳极电极材料为选自铅板、钛基二氧化铅电极、铂电极中的一种,阴极电极材料为选自不锈钢、铅板、钛板、铜板中的一种。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酸性水溶液为硫酸水溶液,浓度为0.5~2.5mol/L。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述电解氧化时的电流密度为100A/m2~500A/m2。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述电解氧化反应温度为5~45℃。
6.如权利要求1所述的制备方法
...【技术特征摘要】
1.一种电解氧化乙醇胺制备甘氨酸的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:将浓度为0.5~3.5mol/l的酸性水溶液加入到单室电解槽中,再向其中加入乙醇胺,使其在酸性水溶液中的浓度为0.1~1mol/l,放入电极,控制阴阳极板间距为1~5cm,在外加恒电流的情况下,控制电流密度为100a/m2~1000a/m2、温度为5~90℃、开启搅拌进行电解;每隔2小时从反应液中进行取样,通电10-12小时后电解结束,反应结束后收集反应液,得到所述甘氨酸;
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的阳极电极材料为选自铅...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡硕真,丁笑寒,张新胜,方卫,肖星,
申请(专利权)人:华东理工大学,
类型:发明
国别省市:
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