一种制备n-羟甲基-d,l-蛋氨酸钙的方法
【专利摘要】本发明针对化工领域，涉及一种制备N-羟甲基-D,L-蛋氨酸钙的方法，该方法先以D,L-蛋氨酸与钙盐反应，得到D,L-蛋氨酸钙；所得到的D,L-蛋氨酸钙在水介质中与甲醛反应，反应完毕后经过滤，冷水洗涤，干燥，粉碎，得到粉末状的N-羟甲基-D,L-蛋氨酸钙。该方法制得了高纯度的N-羟甲基-D,L-蛋氨酸钙，生产周期短，产品稳定性更高，有利于动物体的消化吸收，可以作为饲料添加剂，并且得到的滤液可循环套用。
【专利说明】—种制备N-羟甲基-D, L-蛋氨酸钙的方法
【技术领域】
[0001]本发明针对化工领域，涉及ー种制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的制备方法。
【背景技术】
[0002]在日粮中添加过瘤胃氨基酸是为反刍动物提供理想的小肠氨基酸的先进手段，它对提高饲料利用率、減少蛋白质氨基酸浪费、降低生产成本、提高反刍动物生产能力均极为有利。
[0003]N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙，又称保护性蛋氨酸，补充日粮中蛋氨酸的不足，发挥蛋氨酸的营养作用，可以提高奶牛产奶量、牛奶乳脂率和奶蛋白，減少肝脏代谢负荷，延长产乳期，并缩短产犊间隔期，具有避免瘤胃微生物降解的作用，因此N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙常用作过瘤胃保护蛋氨酸替代品，用作反刍动物的饲料添加剤，在动物瘤胃中起到降解的保护作用，以提高反刍动物对蛋氨酸的利用率。
[0004]目前公开的N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的エ艺方法是，DL-蛋氨酸和甲醛为原料，经过羟甲基化反应制备得到N-羟甲基蛋氨酸，然后与氢氧化钙中和反应，得到N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙(具体參见《全国饲料添加剂信息站饲料添加剂专栏:氨基酸类饲料添加剂-N-羟甲基蛋氨酸钙》，网址:
[0005]http://wenku.baidu.com/view/40a2e77acaaedd3383c4d338.html)。但是该方法存在以下缺点:羟甲基化反应制备得到的N-羟甲基蛋氨酸中有25%左右多聚体，这些多聚体有些事以内酷和酸酐的形式存在的，而这些多聚体不能和固体Ca(OH)2或CaO发生反应，导致合成率较低；另一方面，该方法生产周期长，限制了 N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的生产及应用。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，不但缩短合成エ艺，而且提高了合成率。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0008]一种制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，包括如下进行的步骤:
[0009](I)D, L-蛋氨酸加水加热溶解，与可溶性钙盐或碱性钙在水介质中加热反应，反应结束后过滤，所得滤液结晶得D，L-蛋氨酸钙；在本发明的方法中，D, L-蛋氨酸与可溶性钙盐或碱性钙在水介质中反应后，过滤所得到的滤液继续利用，所得到的固体物质主要为钙不溶物，排出反应体系，不污染环境。
[0010](2)步骤(1)所得的D，L-蛋氨酸钙在水介质中与甲醛进行羟甲基化反应，反应结束后过滤得N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙。
[0011]进ー步，本发明所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，步骤(1)中，当D, L-蛋氨酸与可溶性钙盐进行反应时，D, L-蛋氨酸需加水和无机碱后加热溶解，再与可溶性钙盐水溶液加热反应，加热反应过程中控制体系pH至5.5~7.0，所述的无机碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠与D，L-蛋氨酸的摩尔比为0.8~1.2:1 ;当D，L-蛋氨酸与碱性钙进行反应时，无需加无机碱氢氧化钠，D，L-蛋氨酸加水加热溶解后直接加入碱性钙即可反应，并且也不需要调节体系pH至5.5~7.0。
[0012]在本发明的方法中，步骤(1)中，反应结束后过滤，所得滤液也可不经过结晶处理，将滤液冷却至20°C~30°C，得到含有D，L-蛋氨酸钙的混合浆液直接用于下一歩与甲醛进行羟甲基化反应进行羟甲基化。本发明优选的是将所得滤液结晶得D，L-蛋氨酸钙固体，然后再用于下一歩与甲醛进行羟甲基化反应进行羟甲基化。
[0013]上述制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法反应式如下所示:
[0014]
【权利要求】
1.一种制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于，包括如下进行的步骤: (1)D,L-蛋氨酸加水加热溶解，与可溶性钙盐或碱性钙在水介质中加热反应，反应结束后过滤，所得滤液结晶得D，L-蛋氨酸钙； (2)步骤(1)所得的D，L-蛋氨酸钙在水介质中与甲醛进行羟甲基化反应，反应结束后过滤得N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙。
2.根据权利要求1所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(1)中，D，L-蛋氨酸加水和无机碱后加热溶解，再与可溶性钙盐在水介质中加热反应，加热反应过程中控制体系pH至5.5~7.0,所述的无机碱为氢氧化钠,所述氢氧化钠与D, L-蛋氨酸的摩尔比为0.8~1.2:1。
3.根据权利要求1所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(I)中，所述可溶性钙盐选自氯化钙、溴化钙和碘化钙中的一种或多种；所述的碱性钙为氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(I)中，D，L-蛋氨酸与可溶性钙盐或碱性钙在水介质中，钙原子与D，L-蛋氨酸的摩尔比为 0.5 ~0.8:1。
5.根据权利要求1或2所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(1)中，所述加热反应温度为60°C~90°C，反应时间为1~3小时。
6.根据权利要求1或2所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(1)中所述结晶是滤液冷却至0°c~10°C结晶。
7.根据权利要求1或2所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(2)中，所述的D，L-蛋氨酸钙与甲醛进行羟甲基化反应的摩尔比为1.0~1.2:1。
8.根据权利要求1或2所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(2)中，所述的D，L-蛋氨酸钙与甲醛进行羟甲基化反应温度控制在20°C~30°C，反应时间为0.5~2小时。
9.根据权利要求1或2所述的制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述步骤(2)中所述的D，L-蛋氨酸钙与甲醛进行羟甲基化反应结束后，过滤，所得N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙用冷水洗涤，然后干燥，粉碎，得到N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙。
10.N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的循环生产方法，其特征在于，包括下列步骤: A D, L-蛋氨酸加水加热溶解，与可溶性钙盐或碱性钙在水介质中加热反应，反应结束后过滤，所得滤液结晶，过滤得D，L-蛋氨酸钙和滤液I ;所述滤液I循环利用，用于另一轮N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的制备； B步骤A中所得的D，L-蛋氨酸钙在水介质中与甲醛进行羟甲基化反应，反应结束后过滤得N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙和滤液2 ;所得滤液2在另一轮N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的制备过程中继续与甲醛进行羟甲基化反应。
11.利用N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙生产装置制备N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的方法，其特征在于:所述N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙生产装置，包括D，L-蛋氨酸钙制备反应罐(I )、分离装置(2)、D，L-蛋氨酸钙与甲醛进行羟甲基化反应的反应罐(3)、液体储存罐(4)、洗涤装置(5 )、干燥装置(6 )和粉碎装置(7 )，所述反应罐(I)与反应罐(3 )分别通过带阀门的回流管道与分离装置(2)连通，所述液体储存罐(4)分别与反应罐(I)、分离装置(2)和反应罐(3)相连通，所述洗涤装置(5)与所述分离装置(2)相连，所述干燥装置(6)与所述洗涤装置(5 )相连，所述粉碎装置(7 )与所述干燥装置(6 )相连； a向反应罐(I)中加入D，L-蛋氨酸加水加热溶解，然后加入可溶性钙盐或碱性钙，加热反应，待反应结束后，送入分离装置(2)分离除去固体物质，所得滤液結晶，然后经过分离装置(2)分离得D，L-蛋氨酸钙和滤液1，所述滤液I送入液体储存罐(4)中储存，另ー轮N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的制备开始吋，所述滤液I与D，L-蛋氨酸混合，用于另ー轮N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的制备； b将步骤a中所得的D，L-蛋氨酸钙送入反应罐(3)，在水介质中与甲醛进行羟甲基化反应，反应结束后送入分离装置(2)中分离得N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙和滤液2 ;所得N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙送入洗涤装置(5)用冷水洗涤后送入干燥装置(6)中干燥，干燥后送入粉碎装置(7)中粉碎得到粉末状的N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙；所得滤液2送入液体储存罐(4)中储存，在另ー轮N-羟甲基-D，L-蛋氨酸钙的制备过程中继续与甲醛进行羟甲基化反应，用于制备N-羟甲基-D，L- 蛋氨酸钙。
【文档编号】C07C319/20GK103497134SQ201310507034
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】吴传隆, 王用贵, 李欧, 朱丽利, 杨帆, 秦岭, 任星宇, 陈宏杨 申请人:重庆紫光化工股份有限公司