专利名称：一种β-氨基丙酸合成新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是涉及一种有机化工中间体0 -氨基丙酸的合成工艺。
背景技术：
腈化合物是一类含氰基功能团的化学物质(R-CN)，是一种重要的合成原料。由腈化合物出发可以获得酰胺、氨基酸、羧酸等价值更高、应用范围更广的一类化合物，它们可作为化工原料、医药中间体以及维生素前体等。￠-氨基丙酸是一种多用途有机原料，是制备泛酸钙的重要中间体，广泛用于医药、食品和饲料行业。我国对￠-氨基丙酸及其相关产品的消费量较大，目前国内已有多家 单位生产P -氨基丙酸，但其工业化生产方法主要是丙烯腈氨化水解法、丙烯酸氨化法等。国内外￠-氨基丙酸的合成工艺，目前较为成熟的路线主要有丙烯酸法路线、丙烯腈氨化一步法路线和丙烯腈氨化水解两步法。以丙烯腈为底物合成P -氨基丙酸有两类方法，即直接氨化法和氨化水解法，直接氨化法是丙烯腈与氨水直接氨化一步反应合成P-氨基丙酸；国内普遍采用的工业化路线为丙烯腈氨化水解两步法，但反应联合收率一般不高只有55 72% :丙烯腈氨化收率在75 85%，^ -氨基丙腈水解精制收率75 85%^ -氨基丙腈水解精制工艺国内一般现行合成工艺如下将￠-氨基丙腈在液碱条件下水解，然后用盐酸中和，然后浓缩过滤得到45%左右的氨基丙酸粗品；粗品用水溶解后过滤，滤液再降温结晶过滤得到70%左右的氨基丙酸，滤饼为氯化钠，氯化钠用水进行洗涤，将3 -氨基丙酸洗出来后返回前面浓缩阶段进行浓缩；70%左右的￠-氨基丙酸再用热水溶解脱色，加入甲醇进行醇析，过滤得到￠-氨基丙酸精品，烘干后既得成品，滤液为甲醇母液，进行精馏，甲醇回收套用，精馏残液套回前面浓缩阶段进行循环浓缩。以上工艺流程的缺点I、大量的母液需要循环浓缩，生产时间长，导致部分￠-氨基丙酸在循环回收过程中破坏，收率低。2、循环回收导致杂质累积，每循环套用5次以上就会导致成品质量不合格，最终不得不将甲醇精馏的残液进行舍弃(俗称杀批)，成品水洗返工处理，导致收率低，污染大。因此，寻找一种可以优化回收工艺，使回收周期大幅度缩短，提高精制收率并不存在杂质累计而杀批的情况的P-氨基丙酸的合成新工艺就显得尤为重要。
发明内容
鉴于上述现有生产工艺中存在的问题，提出了本发明。因此，本发明的目的在于提供一种￠-氨基丙酸的合成新工艺，该工艺，可使回收周期大幅度缩短，提高精制收率同时不存在杂质累计而杀批的情况，从而使3 -氨基丙酸转化率得以提高。为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案一种￠-氨基丙酸合成新工艺，其是将3 -氨基丙腈在液碱条件下水解，而后中和，少许浓缩后加入盐析剂直接热过滤，滤液降温过滤得到￠-氨基丙酸粗品，此时将滤液返回浓缩、过滤循环操作，同时，将
氨基丙酸粗品溶解，加入新的重结晶溶剂进行重结晶；此时，将重结晶的混合物过滤得到氨基丙酸精品，烘干后即得成品，同时，将结晶母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥后得到回收3 -氨基丙酸，回收3 -氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解进行再次重结晶循环操作。本发明具体是按照以下顺序的操作步骤实现￠-氨基丙酸合成新工艺的步骤一，水解，将P -氨基丙腈在液碱条件下水解；步骤二，中和，使用强酸对水解后的溶液进行中和； 步骤三，浓缩，保持一定的温度及真空度的条件下进行浓缩，；步骤四，热过滤，加入盐析剂直接热过滤，滤液降温过滤得到￠-氨基丙酸粗品；步骤五，同步操作，将滤得￠-氨基丙酸粗品的滤液返回浓缩、过滤循环操作；同时，将￠-氨基丙酸粗品溶解以进入下一步骤；步骤六，重结晶，将P -氨基丙酸粗品溶解后加入重结晶剂进行重结晶；步骤七，过滤，将重结晶的混合物过滤得到￠-氨基丙酸精品；步骤八，同步操作，￠-氨基丙酸精品烘干后即得成品；同时，将结晶母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥后得到回收￠-氨基丙酸，回收￠-氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解进行再次重结晶循环操作。作为本发明所述￠-氨基丙酸合成新工艺的一种优选方案，其中步骤二中所述强酸为盐酸。作为本发明所述￠-氨基丙酸合成新工艺的一种优选方案，其中步骤三中所述一定的温度为85 100° C。作为本发明所述￠-氨基丙酸合成新工艺的一种优选方案，其中步骤三中所述真空度为-0. 09MPa以上。作为本发明所述￠-氨基丙酸合成新工艺的一种优选方案，其中所述步骤五中用氯化钠作为滤饼进行水洗过滤。作为本发明所述￠-氨基丙酸合成新工艺的一种优选方案，其中步骤六中所述重结晶剂为甲苯与乙醇的混合溶液。本发明采用￠-氨基丙酸合成新工艺，在将￠-氨基丙腈水解中和后的溶液浓缩后直接排盐离心，可以一步得到70%左右的氨基丙酸粗品，效率高，浓缩周期短，收率高；同时，改用新的重结晶溶剂，可以使重结晶收率更高；采用喷雾干燥，优化了回收工艺，使回收周期大幅度缩短，提高精制收率且整个工艺流程中，不存在杂质累计而杀批的情况，￠-氨基丙酸合成新工艺精制过程联合精制收率可以达到95%。
图I本发明所述￠-氨基丙酸合成新工艺工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明所述P -氨基丙酸合成工艺工艺流程进行详细说明。如图所示，图中1、￠-氨基丙腈计量罐；2、水解釜；3、中和釜；4、浓缩釜；5、离心机；6、洗盐釜；7、溶解、结晶釜；8、离心机；9、双锥烘干；10、精馏塔；11、喷雾干燥。实施例I(I)水解，将P -氨基丙腈计量罐I中P -氨基丙腈控温滴加至已加入液碱的水解釜2中进行水解反应；(2)中和,使用盐酸对水解后的溶液在中和爸3进行中和；(3)浓缩，保持一定的温度及真空度的条件下进行在浓缩釜4中浓缩；
(4)热过滤，加入盐析剂采用离心机5直接热过滤，滤液降温过滤得到P -氨基丙Ife粗品；(5)同步操作，将滤得P -氨基丙酸粗品的滤液通过洗盐釜6返回浓缩、过滤循环操作；同时，将￠-氨基丙酸粗品溶解以进入下一步骤；(6)重结晶，将P -氨基丙酸粗品溶解后加入重结晶剂再溶解、结晶釜7中进行重结晶;(7)过滤，将重结晶的混合物通过离心机8过滤得到P -氨基丙酸精品；(8)同步操作，P -氨基丙酸精品通过双锥烘干9烘干后即得成品；同时，将结晶母液转入精馏塔10进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥11后得到回收氨基丙酸，回收氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解、结晶釜7中进行再次溶解、重结晶循环操作。实施例2水解I.在三口烧瓶中加入液碱211.2g，用水浴锅升温到80°C，缓慢开启88g@-氨基丙腈滴加阀，控制在5-6小时滴加完，温度80-90°C ；2.滴加结束保温30分钟，温度90-95 °C，压力_0. 02MPa ；3.保温完毕，真空驱氨。中和I.降温到40°C左右滴加盐酸230g，中和温度50°C以下；2.滴加至还剩IOg盐酸时，检测PH，继续滴加至PH为7时，半小时后复测PH值不变。浓缩保持减压出水温度在85_100°C，真空度-0. 09MPa以上。热过滤加入盐析剂后直接热过滤，滤液降温得70% P -氨基丙酸粗品。洗盐滤饼为氯化钠，用80g水进行洗涤，将￠-氨基丙酸洗出来后返回浓缩。溶解70%的氨基丙酸粗品再用热水溶解，加入重结晶剂(甲苯与乙醇混合溶液)进
行重结晶。过滤过滤得0 -氨基丙腈精品。烘干P -氨基丙酸精品转入烘干。精馏过滤所得的母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液去喷雾干燥。喷雾干燥精馏残液经喷雾干燥后得到回收3 -氨基丙酸，经新溶剂洗涤后返回溶解釜后套用。
反应结束后，共计得到106. 7g ￠-氨基丙酸成品，收率为94. 8%。为了验证本发明的效果，同时进行原工艺的反应反应结束后，得￠-氨基丙酸90. 5g，^ -氨基丙酸转化率为80. 43%。即，该反应工艺是先将P -氨基丙腈在液碱条件下水解，而后中和，少许浓缩后加入盐析剂直接热过滤，滤液降温过滤得到P -氨基丙酸粗品，此时将滤液返回浓缩、过滤循环操作，同时，将￠-氨基丙酸粗品溶解，加入新的重结晶溶剂进行重结晶；此时，将重结晶的混合物过滤得到￠-氨基丙酸精品，烘干后即得成品，同时，将结晶母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥后得到回收￠-氨基丙酸，回收￠-氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解进行再次重结晶循环操作。实施例3水解
I.在三口烧瓶中加入液碱105. 6g，用水浴锅升温到80°C，缓慢开启44g氨基丙腈滴加阀，控制在2-3小时滴加完，温度80-90°C ；2.滴加结束保温30分钟，温度90-95 °C，压力_0. 02MPa ；3.保温完毕，真空驱氨。中和I.降温到40°C左右准备滴加盐酸115g，中和温度50°C以下；2.滴加至还剩IOg盐酸时，检测PH，继续滴加至PH为7时，半小时后复测PH值不变。浓缩保持减压出水温度在85_100°C，真空度-0. 09MPa以上。热过滤加入盐析剂后直接热过滤，滤液降温得70% P -氨基丙酸粗品。洗盐滤饼为氯化钠，用40g水进行洗涤，将￠-氨基丙酸洗出来后返回浓缩。溶解70%的￠-氨基丙酸粗品再用热水溶解，加入重结晶剂(甲苯与乙醇混合溶液)进行重结晶。过滤过滤得0 -氨基丙腈精品。烘干@ -氨基丙酸精品转入烘干。精馏过滤所得的母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液去喷雾干燥。喷雾干燥精馏残液经喷雾干燥后得到回收氨基丙酸，经新溶剂洗涤后返回溶解爸后套用。反应结束后，共计得到53. 2g氨基丙酸成品，收率为95. 22%。为了验证本发明的效果，同时进行原工艺的反应反应结束后，得￠-氨基丙酸45g，^ -氨基丙酸转化率为80. 54%。综上所述，本发明采用P -氨基丙酸合成新工艺，在将P -氨基丙腈水解中和后的溶液浓缩后直接排盐离心，可以一步得到70%左右的￠-氨基丙酸粗品，效率高，浓缩周期短，收率高；同时，改用新的重结晶溶剂，可以使重结晶收率更高；采用喷雾干燥，优化了回收工艺，使回收周期大幅度缩短，提高精制收率且整个工艺流程中，不存在杂质累计而杀批的情况，3 -氨基丙酸合成新工艺精制过程联合精制收率可以达到95%。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围， 其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种3 -氨基丙酸合成新工艺，其是将3 -氨基丙腈在液碱条件下水解，而后中和，少许浓缩后加入盐析剂直接热过滤，滤液降温过滤得到氨基丙酸粗品，此时将滤液返回浓缩、过滤循环操作，同时，将氨基丙酸粗品溶解，加入新的重结晶溶剂进行重结晶；此时，将重结晶的混合物过滤得到￠-氨基丙酸精品，烘干后即得成品，同时，将结晶母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥后得到回收氨基丙酸，回收氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解进行再次重结晶循环操作。
2.一种根据权利要求I所述的P -氨基丙酸合成新工艺，其特征在于 按照以下顺序的操作步骤实现￠-氨基丙酸合成新工艺的 步骤一，水解，将3-氨基丙腈在液碱条件下水解； 步骤二，中和,使用强酸对水解后的溶液进行中和； 步骤三，浓缩，保持一定的温度及真空度的条件下进行浓缩，； 步骤四，热过滤，加入盐析剂直接热过滤，滤液降温过滤得到氨基丙酸粗品； 步骤五，同步操作，将滤得氨基丙酸粗品的滤液返回浓缩、过滤循环操作；同时，将氨基丙酸粗品溶解以进入下一步骤； 步骤六，重结晶，将氨基丙酸粗品溶解后加入重结晶剂进行重结晶； 步骤七，过滤，将重结晶的混合物过滤得到￠-氨基丙酸精品； 步骤八，同步操作，￠-氨基丙酸精品烘干后即得成品；同时，将结晶母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥后得到回收氨基丙酸，回收氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解进行再次重结晶循环操作。
3.根据权利要求2所述的3-氨基丙酸合成新工艺，其特征在于步骤二中所述强酸为盐酸。
4.根据权利要求2所述的3-氨基丙酸合成新工艺，其特征在于步骤三中所述一定的温度为85 100° C。
5.根据权利要求2所述的￠-氨基丙酸合成新工艺，其特征在于步骤三中所述真空度为-0. 09MPa以上。
6.根据权利要求2所述的￠-氨基丙酸合成新工艺，其特征在于所述步骤五中用氯化钠作为滤饼进行水洗过滤。
7.根据权利要求2所述的￠-氨基丙酸合成新工艺，其特征在于步骤六中所述重结晶剂为甲苯与乙醇的混合溶液。
全文摘要
本发明公开一种β-氨基丙酸合成新工艺，其是将β-氨基丙腈在液碱条件下水解，而后中和，少许浓缩后加入盐析剂直接热过滤，滤液降温过滤得到氨基丙酸粗品，此时将滤液返回浓缩、过滤循环操作，同时，将β-氨基丙酸粗品溶解，加入新的重结晶溶剂进行重结晶；此时，将重结晶的混合物过滤得到β-氨基丙酸精品，烘干后即得成品，同时，将结晶母液进行精馏，溶剂回收套用，精馏残液经喷雾干燥后得到回收氨基丙酸，回收氨基丙酸经新溶剂洗涤后返回溶解进行再次重结晶循环操作。该合成新工艺效率高，浓缩周期短，收率高，精制过程联合精制收率可以达到95%。
文档编号C07C227/26GK102827010SQ201210318450
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者李健平, 李来成, 陈英明, 崔胜凯 申请人:江苏兄弟维生素有限公司