一種3-(n-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3?(N?嗎啉)?2?羥基丙磺酸鈉的制備工藝，所述嗎啉和酸在溶劑中進(jìn)行混合，溶劑提供反應(yīng)的氛圍，促進(jìn)嗎啉和酸進(jìn)行混合，所述離子交換反應(yīng)可以提高反應(yīng)液中3?(N?嗎啉)丙磺酸鈉的含量，從而提高制備效率，所述3?(N?嗎啉)丙磺酸鈉與定位劑的比例，可以使產(chǎn)品有較好的純度和制備效率，所述通氣的終點(diǎn)確定可以在確定反應(yīng)完畢的同時減少生產(chǎn)成本。采用此種制備工藝制備出來的3?(N?嗎啉)?2?羥基丙磺酸鈉具有生產(chǎn)成本低以及制備效率高的優(yōu)點(diǎn)，市場潛力巨大，前景廣闊。
【專利說明】
一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一 種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 3-(N-嗎啉基)-2-羥基丙磺酸鈉是分子量為247.20的化學(xué)物質(zhì)。英文名稱為3-0-Morpholino)-2-hydroxypropanesulfonic acid，Sodium Salt。質(zhì)量規(guī)格為純度：多99·0%; 干燥失重:〈0 · 5%;不溶物:〈0 · 1%;氯化物(C1):〈0 · 05%;重金屬(Pb):〈0 · 0005%。目前3-(N-嗎 啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝存在著產(chǎn)量低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問題是提供一種3-(N_嗎啉)-2_羥基丙磺酸鈉的制備工藝。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為： 一種3-(N_嗎啉)-2_羥基丙磺酸鈉的制備工藝，包括如下步驟： (1) 3- (N-嗎啉)離子液體的合成 首先將嗎啉和酸按摩爾比為1:1-5:1進(jìn)行混合，在-10°C-80°C的反應(yīng)溫度和惰性氣體 中，攪拌反應(yīng)6_48h，洗滌，接著進(jìn)行減壓蒸餾，得到液體備用，所述酸為鹽酸、氫溴酸、氫碘 酸、醋酸、濃硫酸、磷酸、濃硝酸、四氟硼酸、六氟磷酸、甲基磺酸、對苯甲磺酸或者三氟甲磺 酸其中的一種或多種； (2) 3-(N-嗎啉）鈉鹽的合成 將得到的3-(N-嗎啉）離子液體與亞硫酸氫鈉、離子水和催化劑反應(yīng)，升溫至80°C-90 °C，并保溫l_2h，得到3-(N-嗎啉）鈉鹽； (3) 3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的合成 將得到的3-(N-嗎啉）鈉鹽通過陽離子交換樹脂柱時，3-(N-嗎啉）鈉鹽與樹脂發(fā)生離 子交換反應(yīng)，生成3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉； (4) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的合成 將3-(N-嗎啉）丙磺酸鈉加入到釜式鼓泡反應(yīng)器中，接著加入一定量的定位劑，在100 °C-120°C下通入稀釋后的S03氣體，接著用超級恒溫器對反應(yīng)器進(jìn)行水浴恒溫，控制反應(yīng)溫 度，同時進(jìn)行攪拌處理，所述攪拌的時間為20_40min，然后移出反應(yīng)物，用玻璃棒輕輕攪動， 冷卻，待晶體析出時，進(jìn)行抽濾，取抽濾后的晶體備用； (5) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉精制 將抽濾后的晶體放入甘油水溶液中溶解，溶解后的溶液進(jìn)行水蒸汽蒸餾，即得到高純 度的3- (N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉。
[0005] 優(yōu)選的，所述步驟(1)中嗎啉和酸在溶劑中進(jìn)行混合。
[0006] 優(yōu)選的，所述溶劑為甲苯、二甲亞砜、N，N_二甲基甲酰胺或N，N_二甲基乙酰胺的其 中一種。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟(1)中惰性氣體為氮?dú)?、氬氣或氦氣?br>[0008] 優(yōu)選的，所述步驟(3)中離子交換反應(yīng)的步驟為取1.00- 2.00ml反應(yīng)液，加水30-50ml，以l-3ml/min的流速通過已處理好的陽離子交換樹脂柱，流出液呈酸性時，用杯體收 集流出液，至流出液呈中性時結(jié)束。
[0009] 優(yōu)選的，所述步驟(4)中3-(N_嗎啉)丙磺酸鈉與定位劑的比例為1:0.01-1:0.10。 [0010]優(yōu)選的，所述步驟(4)中通氣的終點(diǎn)為取液體進(jìn)行薄層色譜分析，待薄層色譜上各 譜的比例不發(fā)生變化時停止通氣。
[0011]有益效果:本發(fā)明提供了一種3-(N_嗎啉)-2_羥基丙磺酸鈉的制備工藝，所述嗎啉 和酸在溶劑中進(jìn)行混合，溶劑提供反應(yīng)的氛圍，促進(jìn)嗎啉和酸進(jìn)行混合，所述離子交換反應(yīng) 可以提高反應(yīng)液中3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的含量，從而提高制備效率，所述3-(N-嗎啉)丙磺 酸鈉與定位劑的比例，可以使產(chǎn)品有較好的純度和制備效率，所述通氣的終點(diǎn)確定可以在 確定反應(yīng)完畢的同時減少生產(chǎn)成本。采用此種制備工藝制備出來的3-(N-嗎啉)-2-羥基丙 磺酸鈉具有生產(chǎn)成本低以及制備效率高的優(yōu)點(diǎn)，市場潛力巨大，前景廣闊。
【具體實(shí)施方式】 [0012] 實(shí)施例1: 一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，包括如下步驟： (1) 3- (N-嗎啉)離子液體的合成 首先將嗎啉和酸按摩爾比為1:1進(jìn)行混合，在_l〇°C的反應(yīng)溫度和惰性氣體中，攪拌反 應(yīng)6h，洗滌，接著進(jìn)行減壓蒸餾，得到液體備用，所述酸為鹽酸、氫溴酸和三氟甲磺酸，所述 嗎啉和酸在溶劑中進(jìn)行混合，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺，所述惰性氣體為氮?dú)猓?(2) 3-(N-嗎啉）鈉鹽的合成 將得到的3-(N-嗎啉)離子液體與亞硫酸氫鈉、離子水和催化劑反應(yīng)，升溫至80°C，并保 溫lh，得到3-(N-嗎啉）鈉鹽； (3) 3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的合成 將得到的3-(N-嗎啉）鈉鹽通過陽離子交換樹脂柱時，3-(N-嗎啉）鈉鹽與樹脂發(fā)生離 子交換反應(yīng)，生成3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉，所述離子交換反應(yīng)的步驟為取1.00ml反應(yīng)液，加水 30ml，以lml/min的流速通過已處理好的陽離子交換樹脂柱，流出液呈酸性時，用杯體收集 流出液，至流出液呈中性時結(jié)束； (4) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的合成 將3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉加入到釜式鼓泡反應(yīng)器中，接著加入一定量的定位劑，在100°C °C下通入稀釋后的S03氣體，接著用超級恒溫器對反應(yīng)器進(jìn)行水浴恒溫，控制反應(yīng)溫度，同 時進(jìn)行攪拌處理，所述攪拌的時間為20min，然后移出反應(yīng)物，用玻璃棒輕輕攪動，冷卻，待 晶體析出時，進(jìn)行抽濾，取抽濾后的晶體備用，所述3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉與定位劑的比例為 1:0.01，所述通氣的終點(diǎn)為取液體進(jìn)行薄層色譜分析，待薄層色譜上各譜的比例不發(fā)生變 化時停止通氣； (5) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉精制 將抽濾后的晶體放入甘油水溶液中溶解，溶解后的溶液進(jìn)行水蒸汽蒸餾，即得到高純 度的3- (N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉。
[0013] 實(shí)施例2: 一種3-(N_嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，包括如下步驟： (1) 3- (N-嗎啉)離子液體的合成 首先將嗎啉和酸按摩爾比為3:1進(jìn)行混合，在35°C的反應(yīng)溫度和惰性氣體中，攪拌反應(yīng) 27h，洗滌，接著進(jìn)行減壓蒸餾，得到液體備用，所述酸為鹽酸、氫碘酸和甲基磺酸，所述嗎啉 和酸在溶劑中進(jìn)行混合，所述溶劑為N，N-二甲基乙酰胺，所述惰性氣體為氮?dú)猓?(2) 3-(N-嗎啉）鈉鹽的合成 將得到的3-(N-嗎啉)離子液體與亞硫酸氫鈉、離子水和催化劑反應(yīng)，升溫至85°C，并保 溫1.5h，得到3-(N-嗎啉）鈉鹽； (3) 3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的合成 將得到的3-(N-嗎啉）鈉鹽通過陽離子交換樹脂柱時，3-(N-嗎啉）鈉鹽與樹脂發(fā)生離 子交換反應(yīng)，生成3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉，所述離子交換反應(yīng)的步驟為取1.50ml反應(yīng)液，加水 40ml，以2ml/min的流速通過已處理好的陽離子交換樹脂柱，流出液呈酸性時，用杯體收集 流出液，至流出液呈中性時結(jié)束； (4) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的合成 將3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉加入到釜式鼓泡反應(yīng)器中，接著加入一定量的定位劑，在110°C 下通入稀釋后的S03氣體，接著用超級恒溫器對反應(yīng)器進(jìn)行水浴恒溫，控制反應(yīng)溫度，同時 進(jìn)行攪拌處理，所述攪拌的時間為30min，然后移出反應(yīng)物，用玻璃棒輕輕攪動，冷卻，待晶 體析出時，進(jìn)行抽濾，取抽濾后的晶體備用，所述3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉與定位劑的比例為1: 0.1，所述通氣的終點(diǎn)為取液體進(jìn)行薄層色譜分析，待薄層色譜上各譜的比例不發(fā)生變化時 停止通氣； (5) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉精制 將抽濾后的晶體放入甘油水溶液中溶解，溶解后的溶液進(jìn)行水蒸汽蒸餾，即得到高純 度的3- (N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉。
[0014] 實(shí)施例3: 一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，包括如下步驟： (1) 3- (N-嗎啉)離子液體的合成 首先將嗎啉和酸按摩爾比為5:1進(jìn)行混合，在80°C的反應(yīng)溫度和惰性氣體中，攪拌反應(yīng) 48h，洗滌，接著進(jìn)行減壓蒸餾，得到液體備用，所述酸為甲基磺酸、對苯甲磺酸和三氟甲磺 酸，所述嗎啉和酸在溶劑中進(jìn)行混合，所述溶劑為二甲亞砜，所述惰性氣體為氦氣； (2) 3-(N-嗎啉）鈉鹽的合成 將得到的3-(N-嗎啉)離子液體與亞硫酸氫鈉、離子水和催化劑反應(yīng)，升溫至90°C，并保 溫2h，得到3-(N-嗎啉）鈉鹽； (3) 3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的合成 將得到的3-(N-嗎啉）鈉鹽通過陽離子交換樹脂柱時，3-(N-嗎啉）鈉鹽與樹脂發(fā)生離 子交換反應(yīng)，生成3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉，所述離子交換反應(yīng)的步驟為取2.00ml反應(yīng)液，加水 50ml，以3ml/min的流速通過已處理好的陽離子交換樹脂柱，流出液呈酸性時，用杯體收集 流出液，至流出液呈中性時結(jié)束； (4) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的合成 將3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉加入到釜式鼓泡反應(yīng)器中，接著加入一定量的定位劑，在120°C 下通入稀釋后的S03氣體，接著用超級恒溫器對反應(yīng)器進(jìn)行水浴恒溫，控制反應(yīng)溫度，同時 進(jìn)行攪拌處理，所述攪拌的時間為40min，然后移出反應(yīng)物，用玻璃棒輕輕攪動，冷卻，待晶 體析出時，進(jìn)行抽濾，取抽濾后的晶體備用，所述3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉與定位劑的比例為1: 0.10,所述通氣的終點(diǎn)為取液體進(jìn)行薄層色譜分析，待薄層色譜上各譜的比例不發(fā)生變化 時停止通氣； (5)3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉精制 將抽濾后的晶體放入甘油水溶液中溶解，溶解后的溶液進(jìn)行水蒸汽蒸餾，即得到高純 度的3- (N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉。
[0015] 經(jīng)過以上工藝后，分別取出樣品，測量結(jié)果如下：
根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)可以得出，當(dāng)實(shí)施例2參數(shù)時制備后的3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉 比現(xiàn)有技術(shù)制備后的3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的產(chǎn)率高，且產(chǎn)量高，乳化穩(wěn)定性和性能 穩(wěn)定性比現(xiàn)有技術(shù)制備的也高，此時更有利于3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備。
[0016] 本發(fā)明提供了一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，所述嗎啉和酸在溶 劑中進(jìn)行混合，溶劑提供反應(yīng)的氛圍，促進(jìn)嗎啉和酸進(jìn)行混合，所述離子交換反應(yīng)可以提高 反應(yīng)液中3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的含量，從而提高制備效率，所述3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉與定 位劑的比例，可以使產(chǎn)品有較好的純度和制備效率，所述通氣的終點(diǎn)確定可以在確定反應(yīng) 完畢的同時減少生產(chǎn)成本。采用此種制備工藝制備出來的3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉具 有生產(chǎn)成本低以及制備效率高的優(yōu)點(diǎn)，市場潛力巨大，前景廣闊。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng) 域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟： (1) 3- (N-嗎啉)離子液體的合成 首先將嗎啉和酸按摩爾比為1:1-5:1進(jìn)行混合，在-10°C_80°C的反應(yīng)溫度和惰性氣體 中，攪拌反應(yīng)6_48h，洗滌，接著進(jìn)行減壓蒸餾，得到液體備用，所述酸為鹽酸、氫溴酸、氫碘 酸、醋酸、濃硫酸、磷酸、濃硝酸、四氟硼酸、六氟磷酸、甲基磺酸、對苯甲磺酸或者三氟甲磺 酸其中的一種或多種； (2) 3-(N-嗎啉）鈉鹽的合成 將得到的3-(N-嗎啉）離子液體與亞硫酸氫鈉、離子水和催化劑反應(yīng)，升溫至80°C-90 °C，并保溫l_2h，得到3-(N-嗎啉）鈉鹽； (3) 3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉的合成 將得到的3-(N-嗎啉）鈉鹽通過陽離子交換樹脂柱時，3-(N-嗎啉）鈉鹽與樹脂發(fā)生離 子交換反應(yīng)，生成3-(N-嗎啉)丙磺酸鈉； (4) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的合成 將3-(N-嗎啉）丙磺酸鈉加入到釜式鼓泡反應(yīng)器中，接著加入一定量的定位劑，在100 °C-120°C下通入稀釋后的S03氣體，接著用超級恒溫器對反應(yīng)器進(jìn)行水浴恒溫，控制反應(yīng)溫 度，同時進(jìn)行攪拌處理，所述攪拌的時間為20_40min，然后移出反應(yīng)物，用玻璃棒輕輕攪動， 冷卻，待晶體析出時，進(jìn)行抽濾，取抽濾后的晶體備用； (5) 3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉精制 將抽濾后的晶體放入甘油水溶液中溶解，溶解后的溶液進(jìn)行水蒸汽蒸餾，即得到高純 度的3- (N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于： 所述步驟(1)中嗎啉和酸在溶劑中進(jìn)行混合。3. 按照權(quán)利要求2所述的一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于： 所述溶劑為甲苯、二甲亞砜、N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺的其中一種。4. 按照權(quán)利要求1所述的一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于： 所述步驟(1)中惰性氣體為氮?dú)狻鍤饣蚝狻?. 按照權(quán)利要求1所述的一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于： 所述步驟(3)中離子交換反應(yīng)的步驟為取1.00- 2.00ml反應(yīng)液，加水30-50ml，以l-3ml/min 的流速通過已處理好的陽離子交換樹脂柱，流出液呈酸性時，用杯體收集流出液，至流出液 呈中性時結(jié)束。6. 按照權(quán)利要求1所述的一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于： 所述步驟(4 )中3- (N-嗎啉)丙磺酸鈉與定位劑的比例為1:0.01 -1:0.10。7. 按照權(quán)利要求1所述的一種3-(N-嗎啉)-2-羥基丙磺酸鈉的制備工藝，其特征在于： 所述步驟(4)中通氣的終點(diǎn)為取液體進(jìn)行薄層色譜分析，待薄層色譜上各譜的比例不發(fā)生 變化時停止通氣。
【文檔編號】C07D295/088GK106008399SQ201610442341
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】袁雪生
【申請人】宿遷遠(yuǎn)揚(yáng)生物科技有限公司