本发明涉及一种制备N-甲基牛磺酸铵以及N-甲基牛磺酸钠的方法，属于医药化工技术领域。
背景技术：
N-甲基牛磺酸钠，英文名称：Methyltaurinesodium salt，CAS号：4316-74-9。N-甲基牛磺酸钠是一种用途十分广泛的医药化工中间体，目前国外内还没有成熟的生产制备工艺。目前常用的方法是通过牛磺酸甲基化的方法来制备甲基牛磺酸，然后成钠盐来制备该产品，该方法存在的问题是甲基化不容易彻底，从而导致牛磺酸含量较高；并且该方法工业化放大有困难。
上述方法均存在产品的纯度较低，无法大规模工业化生产等缺点。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种制备N-甲基牛磺酸铵以及N-甲基牛磺酸钠的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种制备N-甲基牛磺酸铵的方法，其包括如下步骤：
将N-甲基乙酰胺与硫酸溶液在50～180℃下进行反应，得到N-甲基牛磺酸；
将N-甲基牛磺酸与铵源在80～180℃进行反应后，在50℃以内用过氧化氢进行处理，得到N-甲基牛磺酸铵。
作为优选方案，所述硫酸溶液的质量分数为50～98％。
作为优选方案，所述N-甲基乙酰胺与硫酸溶液中的硫酸的摩尔比为1∶(0.5～1.5)。
作为优选方案，所述铵源与N-甲基乙酰胺的摩尔比为1∶(0.5～2.5)。
作为优选方案，所述铵源为亚硫酸氢铵水溶液或亚硫酸钠、氯化铵和硫酸氢铵的混合水溶液。
第二方面，本发明还提供了一种制备N-甲基牛磺酸钠的方法，其包括如下步骤：
将前述方法制备得到的N-甲基牛磺酸铵在碱、溶剂和催化剂的存在下，于80～180℃进行回流反应，经过离心过滤，得到N-甲基牛磺酸钠。
作为优选方案，所述碱选自甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的至少一种。
作为优选方案，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、正己烷、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。
作为优选方案，所述催化剂选自为铵盐的水溶液，所述铵盐的质量分数不超过50％。
作为优选方案，所述铵盐选自甲酸铵、氯化铵、碳酸铵、碳酸氢铵、甲基牛磺酸铵、甲基牛磺酸、甲基牛磺酸铵、甲基牛磺酸和牛磺酸铵中的至少一种。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的合成方法可以适合大规模工业化生产，生产出来的N-甲基牛磺酸钠产品经过纯化后可以达到杂质含量低(＜1％)，产品性状为无色或白色固体，碱性条件下滴定含量不低于85％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的合成路线如下：
实施例1
本实施例涉及化合物2的制备：
以N-甲基乙醇胺1为原料，加入50～98％的硫酸溶液，N-甲基乙酰胺与硫酸溶液中的硫酸的摩尔比为1∶(0.5～1.5)，进行反应，反应温度控制在50～180℃的范围内，反应时间控制在12～36小时。蒸去反应体系中的水得到产品化合物2。
实施例2
本实施例涉及化合物3的制备：
将化合物2的水溶液滴入到质量分数不超过50％的亚硫酸氢铵水溶液中，化合物2与亚硫酸氢铵水溶液中的亚硫酸氢铵的摩尔比为1∶(0.5～2.5：)，反应温度控制在80～180℃的范围内，反应时间控制在12～36小时，蒸去反应体系中的水冷却，结晶，离心得固体，该固体溶于水，在不超过50度时滴加适量的过氧化氢，反应2小时以上，除去过量的过氧化氢，浓缩，离心得到产品化合物3。
精制方法：将上述粗品化合物3溶于适量的水中，加热溶清，加入氢溴酸使得反应液氢溴酸的浓度为2mol/L，加热回流12小时，浓缩析出，过滤，固体用甲醇洗涤1次，得到精品化合物3。
实施例3
本实施例涉及化合物3的制备：
将化合物2的水溶液滴入到含有亚硫酸钠、碳酸氢铵、氯化铵的混合溶液中，其中，亚硫酸钠、碳酸氢铵、氯化铵的质量分数均不超过50％，且其中的亚硫酸钠、氯化铵和碳酸氢铵与化合物2的摩尔比分别为(0.5～2.5)∶1、(0.5～2.5)∶1和(0.5～2.5)∶1，反应温度控制在80～180℃的范围内，反应时间控制在12～36小时，蒸去反应体系中的水，冷却，结晶，离心得固体，该固体溶于水，在不超过50度时滴加适量的过氧化氢，反应2小时以上，除去过量的过氧化氢，浓缩，离心得到产品化合物3。
精制方法：将上述粗品化合物3溶于适量的水中，加热溶清，加入硫酸使得反应液硫酸的浓度为2mol/L，加热回流12小时，浓缩析出，过滤，固体用甲醇洗涤1次，得到精品化合物3。
实施例4
本实施例涉及化合物4的制备：
化合物3(100克)在500毫升的甲苯中加热回流2小时，冷却至50～60℃，加入40克甲醇钠，搅拌均匀后加热回流4小时，冷却至室温，离心得到目标化合物4。
实施例5
本实施例涉及化合物4的制备：
化合物3(100克)在500毫升的甲苯中加热回流2小时，冷却至50～60℃，加入碳酸氢钠(55克)，搅拌均匀后，加入催化剂的水溶液10毫升，加热回流4小时，冷却至室温，离心得到目标化合物4。碱性条件下滴定含量为88％。
实施例6
本实施例涉及化合物4的制备：
化合物3(100克)在500毫升的1，2-二氯乙烷中加热回流2小时，冷却至50～60℃，加入碳酸氢钠(55克)，搅拌均匀后，加入催化剂的水溶液10毫升，加热回流4小时，冷却至室温，离心得到目标化合物4。碱性条件下滴定含量为90％。
实施例7
本实施例涉及化合物4的制备：
化合物3(100克)在500毫升的甲苯中加热回流2小时，冷却至50～60℃，加入碳酸钠(55克)，搅拌均匀后，加入催化剂的水溶液10毫升，加热回流4小时，冷却至室温，离心得到目标化合物4。碱性条件下滴定含量为91％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。