本發(fā)明涉及一種氯化膽堿的制備方法，特別是涉及一種以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法。

背景技術(shù)：

氯化膽堿，英文名：cholinechloride，化學(xué)名稱：2-羥乙基三甲基氯化銨，化學(xué)式：c5h14nocl，分子量為：139.63，它為白色晶體，具有強(qiáng)吸濕性。稍具魚腥味且具咸苦味。易溶于水及醇，水溶液幾乎呈中性，不溶于醚、石油醚、苯及二硫化碳，在堿性溶液中不穩(wěn)定；熔點(diǎn)240℃。氯化膽堿水劑貯存溫度不應(yīng)低于-12℃。

膽堿是一種水溶性維生素vb4，以氯化膽堿的形式存在于飼料添加劑中。膽堿可以促進(jìn)肝，腎的脂肪代謝；膽堿還是機(jī)體合成乙酰膽堿的基礎(chǔ)，從而影響神經(jīng)信號(hào)的傳遞。另外膽堿也是體內(nèi)蛋氨酸合成所需的甲基源之一。在許多食物中都含有天然膽堿，但其濃度不足以滿足現(xiàn)代飼料業(yè)對(duì)動(dòng)物迅速生長(zhǎng)的需要。因此在飼料中應(yīng)添加合成膽堿以滿足其需要。缺少膽堿可導(dǎo)致脂肪肝，生長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)蛋率降低，死亡增多等現(xiàn)象。氯化膽堿不僅是公認(rèn)的最直接、最經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)充膽堿的方式，成為現(xiàn)代集約化動(dòng)物生產(chǎn)必不可少的添加劑，而且是今天添加量最大，用于動(dòng)物比例最高的維生素類產(chǎn)品。

目前，合成氯化膽堿的方法主要有三種，分別環(huán)氧乙烷法、膽堿法、2-氯乙醇法。環(huán)氧乙烷和膽堿法生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益少，生產(chǎn)過程中存在嚴(yán)重的安全隱患；2-氯乙醇法工藝較為簡(jiǎn)單，但是需要催化劑作為載體，現(xiàn)有生產(chǎn)過程中催化劑所含物質(zhì)會(huì)殘留在產(chǎn)品中難以去除，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有2-氯乙醇法合成氯化膽堿中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，所述合成方法包括以下步驟：

a、以2-氯乙醇和三甲胺氣體為原料、無水乙醇為溶劑，以大孔陽離子交換樹脂為催化劑，所述2-氯乙醇、三甲胺氣體和無水乙醇三者之間的摩爾比為1.0：1.05～1.2：3.3～6.7；所述催化劑占原料2-氯乙醇和三甲胺總質(zhì)量的3～10%；

b、首先將溶劑無水乙醇加入到反應(yīng)容器內(nèi)，然后依次加入稱取的大孔陽離子交換樹脂催化劑和原料2-氯乙醇充分?jǐn)嚢?、混合均勻；混勻后通入原料三甲胺氣體，控制壓力為0.1～0.3mpa、反應(yīng)溫度為70～100℃，在此壓力、溫度條件下反應(yīng)3～4h，反應(yīng)結(jié)束；

c、反應(yīng)結(jié)束后，將所得反應(yīng)溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的大孔陽離子交換樹脂催化劑經(jīng)乙醇洗脫后循環(huán)利用，洗脫液并入濾液；所得濾液依次經(jīng)蒸餾、冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶后進(jìn)行離心、過濾和烘干，烘干后得到高純度氯化膽堿晶體。

根據(jù)上述的以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，所述2-氯乙醇的純度≥99.0%，無水乙醇的純度≥99.5%，高含量的三甲胺氣體純度≥99.9%。

根據(jù)上述的以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，步驟a中所述大孔陽離子交換樹脂為d001大孔陽離子交換樹脂。

根據(jù)上述的以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，步驟c中所述濾液依次經(jīng)蒸餾、冷卻結(jié)晶，其中蒸餾為真空蒸餾，控制壓力為-0.1～-0.5kpa、溫度為40～60℃；冷卻結(jié)晶是在沉降槽中進(jìn)行自然冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的時(shí)間為24h。

根據(jù)上述的以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，步驟c中所述結(jié)晶后進(jìn)行離心、過濾和烘干的操作過程為：將冷卻結(jié)晶的物料通過離心機(jī)進(jìn)行脫液，濾液回收，離心后所得固體經(jīng)烘干機(jī)在80～100℃、常壓下烘干40min，得到成品高純度氯化膽堿晶體。

根據(jù)上述的以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，步驟c中濾液回收后進(jìn)行循環(huán)利用。

本發(fā)明的積極有益效果：

1、本發(fā)明技術(shù)方案以三甲胺氣體、2-氯乙醇為原料，無水乙醇為溶劑，以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑，該催化劑不溶于反應(yīng)體系，只起負(fù)載催化的作用，能夠方便快速?gòu)姆磻?yīng)體系過濾分離，過濾后能夠循環(huán)使用，加快反應(yīng)的同時(shí)，有效節(jié)約生產(chǎn)成本。本發(fā)明反應(yīng)在較低溫較低壓力狀態(tài)下進(jìn)行，反應(yīng)溫度和生產(chǎn)工藝安全，是一種合成氯化膽堿晶體的新方法。

2、本發(fā)明技術(shù)方案利用大孔徑陽離子交換樹脂作為催化劑催化合成高純度氯化膽堿的方法，反應(yīng)以高含量三甲胺氣體為原料，無水乙醇為溶劑，反應(yīng)體系中催化劑和溶劑無水乙醇都能夠循環(huán)利用，所得產(chǎn)品氯化膽堿純度高達(dá)99.0%以上，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝安全，適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明：

圖1本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)品氯化膽堿的紅外譜圖；

圖2氯化膽堿標(biāo)準(zhǔn)樣品的離子色譜圖；

圖3本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)品氯化膽堿的離子色譜圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例2所得產(chǎn)品氯化膽堿的離子色譜圖；

圖5本發(fā)明實(shí)施例3所得產(chǎn)品氯化膽堿的離子色譜圖。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容。

本發(fā)明實(shí)施例中采用的2-氯乙醇的純度≥99.0%，無水乙醇的純度≥99.5%，高含量的三甲胺氣體純度≥99.9%。

實(shí)施例1：

本發(fā)明以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，該合成方法包括以下步驟：

a、以2-氯乙醇100g和三甲胺氣體36.52g為原料、無水乙醇196.81g為溶劑，以d001大孔陽離子交換樹脂4.1g為催化劑；

b、首先將溶劑無水乙醇加入到反應(yīng)容器內(nèi)，然后依次加入稱取的d001大孔陽離子交換樹脂催化劑和原料2-氯乙醇充分?jǐn)嚢琛⒒旌暇鶆?；混勻后通入原料三甲胺氣體，控制壓力為0.1～0.3mpa、反應(yīng)溫度為70～80℃，在此壓力、溫度條件下反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束；

c、反應(yīng)結(jié)束后，將所得反應(yīng)溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的d001大孔陽離子交換樹脂催化劑經(jīng)乙醇洗脫后循環(huán)利用，洗脫液并入濾液；所得濾液進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾過程中控制壓力為-0.1～-0.5kpa、溫度為40～60℃；蒸餾后在沉降槽中進(jìn)行自然冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的時(shí)間為24h；將冷卻結(jié)晶的物料通過離心機(jī)進(jìn)行脫液，濾液回收，離心后所得固體經(jīng)烘干機(jī)在80～100℃、常壓下烘干40min，得到成品高純度氯化膽堿晶體133.05g，收率為99.4%，純度可達(dá)99.0%，離心后母液循環(huán)套用。

本實(shí)施例所得產(chǎn)品氯化膽堿的離子色譜圖詳見附圖3。

實(shí)施例2：

本發(fā)明以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，該合成方法包括以下步驟：

a、以2-氯乙醇100g和三甲胺氣體36.52g為原料、無水乙醇196.81g為溶劑，以d001大孔陽離子交換樹脂4.1g為催化劑；

b、首先將溶劑無水乙醇加入到反應(yīng)容器內(nèi)，然后依次加入稱取的d001大孔陽離子交換樹脂催化劑和原料2-氯乙醇充分?jǐn)嚢?、混合均勻；混勻后通入原料三甲胺氣體，控制壓力為0.1～0.3mpa、反應(yīng)溫度為70～80℃，在此壓力、溫度條件下反應(yīng)3.5h，反應(yīng)結(jié)束；

c、反應(yīng)結(jié)束后，將所得反應(yīng)溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的d001大孔陽離子交換樹脂催化劑經(jīng)乙醇洗脫后循環(huán)利用，洗脫液并入濾液；所得濾液進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾過程中控制壓力為-0.1～-0.5kpa、溫度為40～60℃；蒸餾后在沉降槽中進(jìn)行自然冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的時(shí)間為24h；將冷卻結(jié)晶的物料通過離心機(jī)進(jìn)行脫液，濾液回收，離心后所得固體經(jīng)烘干機(jī)在80～100℃、常壓下烘干40min，得到成品高純度氯化膽堿晶體133.06g，收率為99.5%，純度可達(dá)99.1%，離心后母液循環(huán)套用。

本實(shí)施例所得產(chǎn)品氯化膽堿的離子色譜圖詳見附圖4。

實(shí)施例3：

本發(fā)明以大孔徑陽離子交換樹脂為催化劑催化合成高含量氯化膽堿晶體的方法，該合成方法包括以下步驟：

a、以2-氯乙醇100g和三甲胺氣體36.52g為原料、無水乙醇196.81g為溶劑，以d001大孔陽離子交換樹脂4.1g為催化劑；

b、首先將溶劑無水乙醇加入到反應(yīng)容器內(nèi)，然后依次加入稱取的d001大孔陽離子交換樹脂催化劑和原料2-氯乙醇充分?jǐn)嚢?、混合均勻；混勻后通入原料三甲胺氣體，控制壓力為0.1～0.3mpa、反應(yīng)溫度為70～80℃，在此壓力、溫度條件下反應(yīng)4.0h，反應(yīng)結(jié)束；

c、反應(yīng)結(jié)束后，將所得反應(yīng)溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的d001大孔陽離子交換樹脂催化劑經(jīng)乙醇洗脫后循環(huán)利用，洗脫液并入濾液；所得濾液進(jìn)行真空蒸餾，蒸餾過程中控制壓力為-0.1～-0.5kpa、溫度為40～60℃；蒸餾后在沉降槽中進(jìn)行自然冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶的時(shí)間為24h；將冷卻結(jié)晶的物料通過離心機(jī)進(jìn)行脫液，濾液回收，離心后所得固體經(jīng)烘干機(jī)在80～100℃、常壓下烘干40min，得到成品高純度氯化膽堿晶體133.2g，收率為99.6%，純度可達(dá)99.2%，離心后母液循環(huán)套用。

本實(shí)施例所得產(chǎn)品氯化膽堿的離子色譜圖詳見附圖5。