专利名称：甜菜碱盐酸盐的环保制备方法
技术领域：
本发明属于精细化工技术领域，特别涉及一种甜菜碱盐酸盐的环保制备方法。
背景技术：
甜菜碱盐酸盐的化学名称是盐酸三甲基甘氨酸，是一种季胺类生物碱，分子式为C5H11NO2 · HCL,能溶解于水及醇，水溶液成酸性，能耐200°C以下高温具有很强的抗氧化性 能。甜菜碱盐酸盐作为一种全新的畜禽饲料添加剂，其对畜禽生长发育及胴体品质的影响 深远。甜菜碱盐酸盐的制备方法有天然甜菜糖蜜提取法和化学合成法。前者由于原料来 源有限而使其应用推广具有一定的局限性；传统的化学合成方法采用氯乙酸钠和三甲胺反 应，生成的氯化钠很难除去。近年来对此的研究如采用强阳离子交换树脂法、溶剂法或者将 氢氧化钠替换为氢氧化钙等方法，都存在着成本高、后处理困难、高含盐量废水无法处理等 诸多问题，这大大限制了甜菜碱工业化的发展。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种工艺简单、绿色环保的甜菜碱盐酸 盐的环保制备方法。本发明是通过如下技术方案实现的一种甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于以氢氧化钙或氧化钙、氯乙酸、 三甲胺和硫酸为原料，先进行中和反应生成氯乙酸钙，再用三甲胺进行季胺化反应，然后硫 酸酸化制备生成甜菜碱盐酸盐。本发明对原有的合成路线进行了改进，并对其合成条件进行了探索优化，其采用 的主要工艺方法为氢氧化钙或氧化钙与氯乙酸在45°C以下反应得到氯乙酸钙溶液，然后在40°C以 下通入三甲胺，在30 85°C下进行季胺化反应，而后用硫酸酸化过滤的硫酸钙和甜菜碱盐 酸盐溶液，过滤液经浓缩结晶得到目标产品甜菜碱盐酸盐；而硫酸钙进一步加工成高附加 值的高强石膏粉。本发明中采用的反应物料的摩尔配比为氢氧化钙或氧化钙、氯乙酸、三甲胺和硫 酸=1 1 1 1.5 1 1.1，要求采用的氧化钙或氢氧化钙含量彡90%，氯乙酸含量 彡98%，三甲胺的含量彡99%。在酸化过程中，硫酸缓慢滴加并调至PH为1. 0 2. 0，再过滤；最后得到的甜菜碱 盐酸盐的收率在95%以上(以乙酸计)。本发明因不需要昂贵的碱和盐酸，只需廉价的氧化钙和硫酸，故成本与传统工艺 相比要低15 20%，产品分离简单且充分，并无三废产生，因此具有更高的经济性和环保 性。具体实施例方式实施例1 采用以下重量配比的物料氯乙酸(含量彡98%)100g、氧化钙(含量 彡90% )32g、三甲胺(含量≤99% )638、硫酸508。具体操作如下把IOOg氯乙酸、水120ml加入500ml的反应瓶中，充分搅拌溶解，然后加入氧化钙 32g于30 50°C下反应2小时至pH为4. 0 9. 0，通入三甲胺63g，于25 80°C下继续搅 拌反应，反应完毕后缓慢滴加50g的硫酸，调pH为1. 0 2. 0，过滤硫酸钙，滤液浓缩结晶过 滤，烘干得纯品甜菜碱盐酸盐155g，离子色谱测得含量为97. 3%。实施例2:采用以下重量配比的物料氯乙酸(含量彡98% )100g、氢氧化钙(含量 彡90% )40g、三甲胺(含量彡)70g、硫酸Mg。具体操作如下把IOOg氯乙酸、水120ml加入500ml的反应瓶中，充分搅拌溶解，然后加入氢氧化 钙40g于30 50°C下反应2小时至pH为4. 0 9. 0，通入三甲胺70g，于25 80°C下继 续搅拌反应，反应完毕后缓慢滴加52g的硫酸，调pH为1. 0 2. 0，过滤硫酸钙，滤液浓缩结 晶过滤，烘干得纯品甜菜碱盐酸盐150g，离子色谱测得含量为98. 5%。实施例3 采用以下重量配比的物料氯乙酸(含量彡98% )100g、氢氧化钙(含量 彡90% )4拟、三甲胺(含量彡99% )8(^、硫酸5细。把IOOg氯乙酸、水120ml加入500ml的反应瓶中，充分搅拌溶解，然后加入氢氧化 钙43g于30 50°C下反应2小时至pH为4. 0 9. 0，通入三甲胺80g，于25 80°C下继 续搅拌反应，反应完毕后缓慢滴加55g的硫酸，调pH为1. 0 2. 0，过滤硫酸钙，滤液浓缩结 晶过滤，烘干得纯品甜菜碱盐酸盐149g，离子色谱测得含量为99. 1%。
权利要求
一种甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于以氢氧化钙或氧化钙、氯乙酸、三甲胺和硫酸为原料，先进行中和反应生成氯乙酸钙，再用三甲胺进行季胺化反应，然后硫酸酸化制备生成甜菜碱盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于氢氧化钙或氧 化钙与氯乙酸在45°C以下反应得到氯乙酸钙溶液，然后在40°C以下通入三甲胺，在30 85°C下进行季胺化反应，而后用硫酸酸化过滤的硫酸钙和甜菜碱盐酸盐溶液，过滤液经浓 缩结晶得到目标产品甜菜碱盐酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于所述氢氧 化钙或氧化钙、氯乙酸、三甲胺和硫酸的摩尔比为1 1 1 1.5 1 1.1。
4.根据权利要求1或2所述的甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于所述硫酸 缓慢滴加并调至pH为1. 0 2. 0。
5.根据权利要求1或2所述的甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于所述过滤 出的硫酸钙加工成高强石膏粉。
全文摘要
本发明属于精细化工技术领域，特别公开了一种甜菜碱盐酸盐的环保制备方法。该甜菜碱盐酸盐的环保制备方法，其特征在于以氢氧化钙或氧化钙、氯乙酸、三甲胺和硫酸为原料，先进行中和反应生成氯乙酸钙，再用三甲胺进行季胺化反应，然后硫酸酸化制备生成甜菜碱盐酸盐。本发明因不需要昂贵的碱和盐酸，故成本与传统工艺相比要低15～20％，产品分离简单且充分，并无三废产生，因此具有更高的经济性和环保性。
文档编号C07C229/12GK101863785SQ20101020423
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者陈林世 申请人:济南齐鲁中牧生物科技有限公司;陈林世