廉价的高纯度的d,l-蛋氨酸的制备方法
【专利摘要】本发明针对化工领域，涉及廉价的高纯度的D,L-蛋氨酸的制备方法，该方法采用安氏法制得的氢氰酸混合气与甲硫基丙醛在碱的催化下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈体系；2-羟基-4-甲硫基丁腈体系与氨在加热和加压下反应，并经减压脱氨处理得2-氨基-4-甲硫基丁腈；2-氨基-4-甲硫基丁腈再经无机酸酸解，得D,L-蛋氨酸。本发明方法采用的原料廉价易得，中间体2-羟基-4-甲硫基丁腈性质稳定，制备的2-氨基-4-甲硫基丁腈收率高、纯度高，继续生产获得的D,L-蛋氨酸收率高、纯度高、堆积密度大，总生产成本低。
【专利说明】廉价的高纯度的D, L-蛋氨酸的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明针对化工领域，涉及D，L-蛋氨酸的制备方法，特别涉及在2-氨基-4-甲硫基丁腈制备方法的基础上制备D，L-蛋氨酸的方法。
【背景技术】
[0002]D，L-蛋氨酸又名甲硫氨酸，是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中唯一
含有硫的氨基酸，其结构式如下:
[0003]
【权利要求】
1.2-氨基-4-甲硫基丁腈的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，制备得氢氰酸混合气I;所述氢氰酸混合气I经脱氨处理得氢氰酸混合气II ； B、所述氢氰酸混合气II与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁臆体系； C、所述2-羟基-4-甲硫基丁腈体系与氨在加热和加压下反应，得到2-氨基-4-甲硫基丁腈混合物，经过减压脱氨处理，得到2-氨基-4-甲硫基丁腈。
2.根据权利要求1所述的2-氨基-4-甲硫基丁腈的制备方法，其特征在于:步骤A所述的脱氨处理是将氢氰酸混合气I通入质量分数为75%~90%的硫酸进行脱氨处理。
3.根据权利要求1所述的2-氨基-4-甲硫基丁腈的制备方法，其特征在于:步骤B所述的甲硫基丙醛为未经纯化的甲硫基丙醛，其中含质量分数94.5%~96%的甲硫基丙醛、质量分数3.5%~5.3%的轻组分和质量分数0.2%~0.5%的重组分；所述轻组分为甲硫醇、甲醇、丙烯醛和水；所述重组分为甲硫基丙醛的二聚物和三聚物。
4.根据权利要求1所述的2-氨基-4-甲硫基丁腈的制备方法，其特征在于:所述步骤B中，氢氰酸与甲硫基丙醛的摩尔比为1: 1.0~1.05，反应压力为0.09~0.5MPa，反应温度为 30 ~80°C。
5.根据权利要求1所述的2-氨基-4-甲硫基丁腈的制备方法，其特征在于:所述步骤C中，氨与2-羟基-4-甲硫基丁腈的摩尔比为2~10:1。
6.根据权利要求1所述的2-氨基-4-甲硫基丁腈的制备方法，其特征在于:所述步骤C中，氨与2-羟基-4-甲硫基丁腈反应温度为40~85°C，反应的压力为I~3MPa，反应时间为10~60分钟。
7.D, L-蛋氨酸的制备方法，其特征在于:在权利要求1至5任一项的基础上，还包括步骤D:所述2-氨基-4-甲硫基丁腈经无机酸酸解，得D，L-蛋氨酸。
8.根据权利要求7所述的D，L-蛋氨酸的制备方法，其特征在于:所述步骤D中，所述无机酸为硫酸，硫酸与2-氨基-4-甲硫基丁腈的摩尔比为I~4:1。
9.根据权利要求8所述的D，L-蛋氨酸的制备方法，其特征在于:所述步骤D中，硫酸与2-氨基-4-甲硫基丁腈的反应分两步进行:第一步，反应体系中硫酸的质量分数为60%~70%，反应温度为45~55°C，反应时间为30~90分钟，生成2-氨基-4-甲硫基丁酰胺硫酸盐；第二步，补加水使硫酸的质量分数稀释至35%~50%，反应体系升温至90~110°C，反应时间为150~180分钟。
10.根据权利要求7至9任一项所述的D，L-蛋氨酸的制备方法，其特征在于:所述步骤D中，酸解结束后，用无机碱调节pH至5-6，加入活性炭脱色，过滤活性炭得滤液；所述滤液中加入D，L-蛋氨酸质量50~3000ppm的絮凝剂，冷却结晶，分离得晶体，并用冷水洗涤晶体溶解无机酸盐，洗涤后的晶体烘干，得高纯度的D，L-蛋氨酸。
11.根据权利要求10所述的D，L-蛋氨酸的制备方法，其特征在于:所述絮凝剂为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基羟乙基纤维素钠和羧甲基羟丙基纤维素钠中的一种或多种。
12.利用D，L-蛋氨酸生产装置制备D，L-蛋氨酸的方法，其特征在于:所述生产装置包括氢氰酸合成塔(I)、酸塔(2)、普通反应釜(3)、高压反应釜(4)、结晶釜(5)和分离装置(6);所述酸塔(2)中盛有质量分数为75%~90%的硫酸，氢氰酸合成塔(I)的出气口通过管道与酸塔(2 )的进气口连通，酸塔(2 )的出气口通过设有节流阀的管道与普通反应釜(3 )连通； A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，通过氢氰酸合成塔(I)制备氢氰酸混合气I ;所述氢氰酸混合气I通入酸塔(2)脱去氨气和水蒸气，得氢氰酸混合气II ； B、所述氢氰酸混合气II在节流阀控制下，以250~350L/min的速度通入普通反应釜(3)中的甲硫基丙醛中，在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系; C、在高压反应釜(4)中，所述2-羟基-4-甲硫基丁腈体系与氨在加热和加压下反应，得到2-氨基-4-甲硫基丁腈混合物，经过减压脱氨处理，得到2-氨基-4-甲硫基丁腈； D、所述2-氨基-4-甲硫基丁腈用无机酸酸解，酸解结束后，用无机碱调节pH至5-6，加入活性炭脱色，经分离装置(6)过滤活性炭得滤液；所述滤液导入结晶釜(5)中，加入D, L-蛋氨酸质量50~3000ppm的絮凝剂，冷却结晶，经分离装置(6)分离得晶体，并用冷水洗涤晶体溶解无机酸盐；洗涤 后的晶体转入烘干设备烘干，得高纯度的D，L-蛋氨酸。
【文档编号】C07C319/28GK103641758SQ201310587240
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】吴传隆, 秦岭, 王用贵, 丁永良, 朱丽利, 朱晓莉, 杨帆 申请人:重庆紫光化工股份有限公司