2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法。该方法采用安氏法制得氢氰酸混合气与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈反应体系；2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系与硫酸作用，水解得2-羟基-4-甲硫基丁酸。向2-羟基-4-甲硫基丁酸中加入水介质、金属化合物和结晶剂，用碱调pH至5～7，加热至60℃～90℃，冷却结晶，即得2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物晶体。该方法生产成本低，获得的2-羟基-4-甲硫基丁酸容易分离纯化，可获得高纯度、高收率的2-羟基-4-甲硫基丁酸；再制备得到的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物结晶颗粒大。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。该方法采用安氏法制得氢氰酸混合气与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈反应体系；2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系与硫酸作用，水解得2-羟基-4-甲硫基丁酸。向2-羟基-4-甲硫基丁酸中加入水介质、金属化合物和结晶剂，用碱调pH至5～7，加热至60℃～90℃，冷却结晶，即得2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物晶体。该方法生产成本低，获得的2-羟基-4-甲硫基丁酸容易分离纯化，可获得高纯度、高收率的2-羟基-4-甲硫基丁酸；再制备得到的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物结晶颗粒大。【专利说明】
本专利技术针对化工领域，涉及一种，具体涉及在2-羟基-4-甲硫基丁酸的基础上制备2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的方法。
技术介绍
2-羟基-4-甲硫基丁酸是一种蛋氨酸羟基类似物，具有毒性小、瘤胃降解率低、促进瘤胃微生物的合成、节约日粮中的蛋白质、提高乳牛的生产性能、提高动物的生产性能和免疫能力、减少氨的排放、污染环境较少、生产工艺简单、价格较低等特点，是动物最经济有效的一种氨基酸源。虽然蛋氨酸羟基类似物具有上述优点，在市场上正在逐渐代替价格昂贵的一些氨基酸，但是它仍存在如下的问题:(I)具有较强的腐蚀性和刺激性气味，储存、运输、使用不方便，必须使用价格昂贵的专用液体加料系统；( 2 )粘性很大，在饲料预混料中不易混合均匀；(3)遇水放出大量的热量，造成饲料在储运过程中发热发酵酸败；酸性很大，pH约为1，易与饲料或者预混饲料中的其他成分发生酸碱反应，对饲料中的营养成分造成破坏。蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物是解决上述问题的一种有效办法，它是将动物生长必须的金属微量元素与蛋氨酸羟基类似物作用生成螯合态的化合物，是一种接近于动物体内天然形态的微量元素补充剂。与无机盐相比，蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物具有良好的化学稳定性和生化稳定性，是一种理想的高效饲料添加剂，完全克服了蛋氨酸羟基类似物本身理化性质的不足之处。目前，市面上销售的蛋氨酸羟基类似物微量金属元素螯合物产品多采用外购的蛋氨酸羟基类似物和无机盐为原料，合成的蛋氨酸羟基类似物螯合物粒度小，滤饼粘腻，脱水难，烘干时间长，生产过程粉尘大，特别是生产成本较高。另外，蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物的生产成本主要集中在蛋氨酸羟基类似物的成本上，要降低蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物的生产成本，就必须降低蛋氨酸羟基类似物的生产成本。目前，中国的蛋氨酸羟基类似物主要是依赖进口，而主要的生产厂家为安迪苏、德固赛以及日本住友。现有技术中，蛋氨酸羟基类似物主要生产工艺为:高纯度的3-甲硫基丙醛与高纯氢氰酸反应，得到2-羟基-4-甲硫基丁腈，2-羟基-4-甲硫基丁腈在无机酸下水解，得到2-羟基-4-甲硫基丁酸。但是这种生产工艺生产成本都较高。具体地，为了获得高收率，都需要较纯的氢氰酸，而且氢氰酸往往是过量的，氢氰酸额外的精馏纯化和过量的使用都会造成成本的增加，这种成本的增加，特别是在工业规模，将会导致巨大的经济损失；再者，反应体系的不适宜也会加重后续纯化分离的负担，降低产品的收率。很明显的，为了获得低成本和好品质的微量金属元素蛋氨酸羟基类似物螯合物，关键是降低2-羟基-4-甲硫基丁酸的生产成本和提高收率，并营造一个好的反应体系，利于2-羟基-4-甲硫基丁酸进一步制备为2-羟基-4-甲硫基丁酸的金属螯合物，减少分离纯化步骤。而要解决现有技术中蛋氨酸羟基类似物微量金属元素螯合物存在的缺点，则需要在一个适宜的反应体系中，通过条件的控制，制备出大颗粒晶型的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物。基于上述原因和现有技术，本专利技术对进行了改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一目的是提供一种2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法。该方法初始原料廉价易得，反应获得的中间体性质稳定，获得的2-羟基-4-甲硫基丁酸的反应液经过简单的分离纯化，即可获得高纯度、高收率的2-羟基-4-甲硫基丁酸；降低了总生产成本，得到的2-羟基-4-甲硫基丁酸也适合用于2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，包括以下步骤:A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，制备得氢氰酸混合气I ;所述氢氰酸混合气I经脱氨处理得氢氰酸混合气II ；B、所述氢氰酸混合气II与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系；C、所述2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系与硫酸作用，水解得到2-羟基-4-甲硫基丁酸。所述的安氏法(Andrussow法)是20世纪50年代完成的工业生产方法，是生产氢氰酸的主要方法。它采用的主要原料有甲烷、氨气和氧气，故又叫甲烷氨氧化法。该法是在常压、1000°c以上的条件下，将原料混合气通人由钼、铑合金催化剂钼和铑制成的丝网，或由钼铱合金制成的丝网状催化剂床，进行的氨氧化反应，其反应式为2CH4+2NH3+302 — 2HCN+6H20。目前，该项技术已非常成熟，有专门的氢氰酸合成塔用于氢氰酸气体的制备。所述的脱氨处理是指将安氏法制备的氢氰酸混合气I通入酸中，脱去氨气的操作。所述的酸起的主要作用是吸收氨气和水蒸气，因此优选硫酸，进一步优选质量分数为75%~90%的硫酸。本专利技术经脱氨处理前后的氢氰酸混合气均可用于2-羟基-4-甲硫基丁腈的制备，只是经脱氨处理后的氢氰酸混合气II性质更优。在工业上，可设置专门的酸塔用于脱氨处理。进一步，所述氢氰酸混合气I优选由以下质量百分数的组分组成:氢氰酸气体 8.8%±2%，水蒸气 3.9%±2%，氨气 1.6%±2%，氢气 1.1%±2%，氮气 76.0%±2%，氧气1.5%±2%，一氧化碳5.6%±2%，二氧化碳1.1%±2%，甲烧0.4%±2%。所述氢氰酸混合气II优选由以下质量百分数的组分组成:氢氰酸气体9.4%±2%，氢气1.6%±2%，氮气79.4%±2%，氧气 1.7%±2%，一氧化碳 5.8%±2%，二氧化碳 1.5%±2%，甲烷 0.6%±2%。所述的氢氰酸混合气II特别适合作为制备2-羟基-4-甲硫基丁腈的原料。其反应除制得2-羟基-4-甲硫基丁腈外，反应液中还含有残余质量分数为0.05%~0.5%的氢氰酸和2%~5%的水，正因为残余氢氰酸和水的存在，该反应体系(即2-羟基-4-甲硫基丁腈连同反应液一起)可长期存放而不分解。2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系还可进一步用酸调至pH为2~4进行存放，这样，即使在常温下仍然保持较长的稳定性。所述调节pH的酸可为硫酸、磷酸等，质量分数优选85%。2-羟基-4-甲硫基丁腈反应体系无需进行任何分离纯化，即可直接用于2-羟基-4-甲硫基丁酸的生产。步骤B是在碱催化下的亲核加成反应。进一步，所述的甲硫基丙醛为未经纯化的甲硫基丙醛，其中含质量分数94.5%~96%的甲硫基丙醛、质量分数3.5%~5.3%的轻组分和质量分数0.2%~0.5%的重组分；所述轻组分为甲硫醇、甲醇、丙烯醛和水；所述重组分为甲硫基丙醛的二聚物和三聚物。所述起催化作用的碱为有机碱和/或无机碱；所述起催化作用的碱的用量为维持反应体系的pH为4.0~6.5，优选p本文档来自技高网...

【技术保护点】
2?羟基?4?甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，制备得氢氰酸混合气Ⅰ；所述氢氰酸混合气Ⅰ经脱氨处理得氢氰酸混合气Ⅱ；B、所述氢氰酸混合气Ⅱ与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2?羟基?4?甲硫基丁腈的反应体系；C、所述2?羟基?4?甲硫基丁腈的反应体系与硫酸作用，水解得到2?羟基?4?甲硫基丁酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴传隆，秦岭，朱小莉，杨帆，任星宇，朱丽利，陈宏杨，王用贵，李欧，
申请(专利权)人：重庆紫光化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：