D,l-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明針對(duì)化工領(lǐng)域，涉及D,L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法。該方法采用安氏法制得氫氰酸混合氣與甲硫基丙醛在堿的催化作用下，充分反應(yīng)得2-羥基-4-甲硫基丁腈反應(yīng)體系；2-羥基-4-甲硫基丁腈的反應(yīng)體系與醇混合，在無機(jī)酸催化下，經(jīng)水解和酯化反應(yīng)，制得D,L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯。該方法采用未經(jīng)過精餾純化的原料，初始原料廉價(jià)易得，反應(yīng)獲得的中間體性質(zhì)穩(wěn)定，反應(yīng)步驟少，終產(chǎn)物通過簡(jiǎn)單的分離純化，即可獲得高純度、高收率的D,L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯。
【專利說明】D, L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對(duì)化工領(lǐng)域，涉及D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蛋氨酸羥基類似物是今年來新合成的具有蛋氨酸生物活性的一種液體物質(zhì)，除了具有蛋氨酸功能，還具有酸化劑等功能。D，L-2_羥基-4-甲硫基丁酸是一種液體蛋氨酸羥基類似物，盡管沒有氨基，但是仍可以參與體內(nèi)代謝合成L-蛋氨酸，在體內(nèi)代謝形成蛋氨酸時(shí)，不會(huì)發(fā)生脫氨基作用，還會(huì)利用血液中的游離氨，增加體內(nèi)的氨沉積，提高氨的利用效率，減少氨的排泄，進(jìn)而減少對(duì)環(huán)境的污染。D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸在體內(nèi)有促進(jìn)纖維降解以及乙酸生長(zhǎng)的作用，但較易被體內(nèi)微生物降解，在體內(nèi)的滯留時(shí)間短，利用率較低，因此有必要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。
[0003]對(duì)于蛋氨酸羥基類似物D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸的保護(hù)方式，主要是將其轉(zhuǎn)變成D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯，其通式如下式所示，其中的R為烷基。
[0004]
【權(quán)利要求】
1.D, L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: A、以甲烷、氨氣和氧氣為原料，采用安氏法合成原理，制備得氫氰酸混合氣I;所述氫氰酸混合氣I經(jīng)脫氨處理得氫氰酸混合氣II ； B、所述氫氰酸混合氣II與甲硫基丙醛在堿的催化作用下，充分反應(yīng)得2-羥基-4-甲硫基丁臆的反應(yīng)體系； C、所述2-羥基-4-甲硫基丁腈的反應(yīng)體系與醇混合，在無機(jī)酸催化下，經(jīng)水解和酯化反應(yīng)，制得D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:步驟A所述的脫氨處理是將氫氰酸混合氣I通入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%~90%的硫酸進(jìn)行脫氨處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:步驟B所述的甲硫基丙醛為未經(jīng)純化的甲硫基丙醛，其中含質(zhì)量分?jǐn)?shù)94.5%~96%的甲硫基丙醛、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%~5.3%的輕組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%~0.5%的重組分；所述輕組分為甲硫醇、甲醇、丙烯醛和水；所述重組分為甲硫基丙醛的二聚物和三聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:步驟B所述的堿為有機(jī)堿和/或無機(jī)堿；所述堿的用量為維持反應(yīng)體系的pH為4.0~6.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:所述步驟B中，氫氰酸與甲硫基丙醛的摩爾比為1: 1.0~1.05，反應(yīng)壓力為0.09~0.5MPa，反應(yīng)溫度為30~80°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:所述步驟C中，2-羥基-4-甲硫基丁腈與醇的摩爾比為1:4~10 ;反應(yīng)溫度為40~110°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:步驟C所述的無機(jī)酸為硫酸、鹽酸和磷酸中的一種或多種，2-羥基-4-甲硫基丁腈與無機(jī)酸的摩爾比為1:0.75~2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:還包括分離純化步驟D:將所述步驟C獲得的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的反應(yīng)液調(diào)節(jié)PH至5~7，固液分離，收集液體；收集的液體經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，得有機(jī)萃取液；有機(jī)萃取液用水洗滌，再除去有機(jī)溶劑，即得D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯純品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的制備方法，其特征在于:步驟D中所述的有機(jī)溶劑為氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯、甲苯、苯和乙醚中的一種或多種。
10.利用D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯生產(chǎn)裝置制備D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的方法，其特征在于:所述D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯生產(chǎn)裝置包括氫氰酸合成塔(I)、酸塔(2)、反應(yīng)釜(3)、分離裝置(4)和萃取罐(5)，所述酸塔(2)中盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%~90%的硫酸，所述反應(yīng)釜(3)和萃取罐(5)設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，氫氰酸合成塔(I)的出氣口通過管道與酸塔(2)的進(jìn)氣口連通，酸塔(2)的出氣口通過設(shè)有節(jié)流閥的管道與反應(yīng)釜(3)連通； A、以甲烷、氨氣和氧氣為原料，采用安氏法合成原理，通過氫氰酸合成塔(I)制備氫氰酸混合氣I ;所述氫氰酸混合氣I通入酸塔(2)脫去氨氣和水蒸氣，得氫氰酸混合氣II ；B、所述氫氰酸混合氣II在節(jié)流閥控制下，以250~350L/min的速度通入反應(yīng)釜(3)中的甲硫基丙醛中，在堿的催化作用下，充分反應(yīng)得2-羥基-4-甲硫基丁腈的反應(yīng)體系； C、向反應(yīng)釜(3)中加入醇與2-羥基-4-甲硫基丁腈的反應(yīng)體系混合，攪拌下加入酸，經(jīng)水解和酯化反應(yīng)，制得D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯； D、將反應(yīng)釜(3)中獲得的D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯的反應(yīng)液調(diào)節(jié)pH至5~7，經(jīng)分離裝置(4)固液分離，收集液體轉(zhuǎn)入萃取罐(5)，經(jīng)有機(jī)溶劑萃取，保留有機(jī)萃取液；有機(jī)萃取液用水洗滌，再減壓`蒸餾除去有機(jī)溶劑，即得D，L-2-羥基-4-甲硫基丁酸酯純品。
【文檔編號(hào)】C07C319/20GK103524388SQ201310463842
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】吳傳隆, 朱小莉, 秦嶺, 丁永良, 朱麗利, 楊帆, 任星宇, 陳宏楊, 王用貴, 李歐 申請(qǐng)人:重慶紫光化工股份有限公司