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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氨基酸合成,具体涉及一种d,l-蛋氨酸的制备方法。
技术介绍
1、蛋氨酸,又称为甲硫氨酸,是人体内八种必需氨基酸之一。作为必需氨基酸中唯一含硫的氨基酸,蛋氨酸能很好的提高免疫力、抗氧化和促进动物生长等能力,被广泛应用于医药、食品、饲料、化妆品等领域。
2、蛋氨酸具有旋光性,拥有l和d两种构型。但不同于一般只有l构型才具备生物活性的氨基酸,d构型蛋氨酸能够在动物体内自动转化为具有生物活性的 l构型。也就是说d构型和l构型的蛋氨酸分子均能被动物吸收利用,无需再进行l和d的构型分离;蛋氨酸作为重要的饲料添加剂,在国内外市场需求量巨大。基于以上两点,化学法相比蛋白质水解法、微生物法等生产方法更具产业优势。
3、现在常用的化学法主要包括氰醇法、海因法、甘氨酸乙酯盐酸盐法等,针对这些方法,研究人员也做出了技术改进。专利cn112679397b公开了一种d,l-蛋氨酸的制备方法,使用氢氰酸与3-甲硫基丙醛制备4-甲硫基-2-羟基丁腈,再与氨和co2反应生成5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲,经水解、酸化、分离得蛋氨酸。专利cn103641758b公开了一种d,l-蛋氨酸的制备方法,先用氢氰酸与3-甲硫基丙醛制备4-甲硫基-2-羟基丁腈,再与氨加热加压反应生成4-甲硫基-2-氨基丁腈,再用无机酸酸解得蛋氨酸。专利cn103420882b公开了一种l-蛋氨酸的制备方法,具体是用5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲(海因)水解后的皂化液经乙酰化处理,再经有机溶剂溶解分离得蛋氨酸,继续用氨基转化酶等手段分离出l-蛋氨酸。石
4、从这些研究成果可以看出,现阶段研究重点都放在以氢氰酸或氰化物为原料,使用氰醇法或海因法先上硫基再进行氨基取代的路线上。此路线的生产工艺较成熟,产能高,但在生产过程中会有高温高压的反应条件,减低了其生产本质安全,尤其是在使用剧毒氰化物的情况下,一旦发生泄露、爆炸等事故,会发生严重的二次灾害,对安全和环境均造成严重威胁和破坏。
技术实现思路
1、针对现有技术中制备蛋氨酸安全性低,产率低的问题,本专利技术提供了一种d,l-蛋氨酸的制备方法,反应选择性高,副反应较少,且副产物、溶剂均易于分离,进一步降低生产成本,有利于工业化推广。
2、本专利技术通过以下技术方案实现:
3、一种d,l-蛋氨酸的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将甘氨酸乙酯盐酸盐、苯甲醛和溶剂混合,升温至40~50℃,开启负压和回流分水装置,并通过调整负压,保持体系外蒸,滴加三乙胺,滴加完毕后,外蒸液经分水后,有机相加入体系中,继续负压外蒸反应;
5、(2)步骤(1)反应结束后,反应液固液分离,液体加热回流,滴加2-氯乙基甲基硫醚,滴加完毕后,继续回流反应;
6、(3)步骤(2)反应结束后,反应液温度降至≤60℃,停止回流,开启气体循环装置,通入氯化氢气体;
7、(4)步骤(3)气体通入完毕后,反应液固液分离,液体加热至回流,滴加盐酸,滴加完毕后,进行回流水解反应;
8、(5)步骤(4)回流水解反应结束后,反应液进行旋蒸,并逐渐升温依次去除乙醇、溶剂、水和2-氯乙基甲基硫醚,剩余的物料洗涤,烘干得d,l-蛋氨酸。
9、进一步地,步骤(1)中所述的溶剂为正己烷或环己烷,溶剂的用量为甘氨酸乙酯盐酸盐质量的2~3倍。
10、进一步地,步骤(1)和步骤(2)中甘氨酸乙酯盐酸盐、苯甲醛、三乙胺和2-氯乙基甲基硫醚的摩尔比为1:1~1.05:1.1~1.2:1.1~1.2。
11、进一步地,步骤(1)中三乙胺的滴加时间为0.5~3h,负压外蒸反应的时间为2~3h;步骤(2)中2-氯乙基甲基硫醚的滴加时间为0.5~3h,继续回流反应的时间为2~3h。
12、进一步地,步骤(3)中氯化氢气体的流量为1~3%c/min,c为反应容器的体积,氯化氢气体的通入时间为30min。
13、进一步地,步骤(4)中所述的盐酸的质量分数为10~15%,滴加量为甘氨酸乙酯盐酸盐质量的0.3倍,滴加时间为0.5~1.5h,回流水解反应的时间为2~3h。
14、进一步地,步骤(5)中旋蒸的真空度为-70~-50kpa。
15、进一步地,步骤(5)中中采用无水乙醚洗涤,无水乙醚用量为甘氨酸乙酯盐酸盐质量的0.3~0.5倍。
16、本专利技术d,l-蛋氨酸制备的相关化学式为:
17、
18、本专利技术的有益效果为:
19、本专利技术以以正己烷/环己烷为溶剂和带水剂,三乙胺为催化剂和盐酸盐提取剂,采用氨基保护再脱除的方式、经加热回流、分离、水解制备出蛋氨酸;此方法避免了氰化物的使用,避免高温高压反应,使整个生产过程更加安全环保,反应选择性高,副反应较少,且副产物、溶剂均易于分离,进一步降低生产成本,有利于工业化推广。
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1.一种D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的溶剂为正己烷或环己烷,溶剂的用量为甘氨酸乙酯盐酸盐质量的2~3倍。
3.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)中甘氨酸乙酯盐酸盐、苯甲醛、三乙胺和2-氯乙基甲基硫醚的摩尔比为1:1~1.05:1.1~1.2:1.1~1.2。
4.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中三乙胺的滴加时间为0.5~3h,负压外蒸反应的时间为2~3h;步骤(2)中2-氯乙基甲基硫醚的滴加时间为0.5~3h,继续回流反应的时间为2~3h。
5.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(3)中氯化氢气体的流量为1~3%C/min,C为反应容器的体积,氯化氢气体的通入时间为30min。
6.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的盐酸的质量分数为10~15%,滴加量为甘氨酸乙酯盐酸
7.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(5)中旋蒸的真空度为-70~-50Kpa。
8.根据权利要求1所述的D,L-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(5)中中采用无水乙醚洗涤,无水乙醚用量为甘氨酸乙酯盐酸盐质量的0.3~0.5倍。
...【技术特征摘要】
1.一种d,l-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的d,l-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的溶剂为正己烷或环己烷,溶剂的用量为甘氨酸乙酯盐酸盐质量的2~3倍。
3.根据权利要求1所述的d,l-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)中甘氨酸乙酯盐酸盐、苯甲醛、三乙胺和2-氯乙基甲基硫醚的摩尔比为1:1~1.05:1.1~1.2:1.1~1.2。
4.根据权利要求1所述的d,l-蛋氨酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中三乙胺的滴加时间为0.5~3h,负压外蒸反应的时间为2~3h;步骤(2)中2-氯乙基甲基硫醚的滴加时间为0.5~3h,继续回流反应的时间为2~3h。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:程终发,许颖,晁齐齐,周响,王东海,周荣奇,李翠,
申请(专利权)人:山东泰和科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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