專利名稱：?；撬岬闹苽浞椒?br> 技術領域：
本發(fā)明涉及?；撬岬闹苽浞椒?。
背景技術：
?；撬?化學名2-氨基乙磺酸)，純品為無色或白色斜狀晶體，無臭，化學性質穩(wěn) 定，溶于乙醚等有機溶劑，因其在1843年首先從牛膽汁中提取所得，故命名為"Taurine" (拉丁文，意為"來自牛的氨基酸")。它與谷氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、絲氨 酸、纈氨酸和蘇氨酸等其它基本氨基酸最大不同之處在于?；撬岵⒉恢苯訁⑴c合成蛋 白質，而是一種游離于細胞外的特殊氨基酸?，F(xiàn)已知道牛磺酸在體內能發(fā)揮多種作用， 其中包括排毒、增強細胞膜的穩(wěn)定性、調節(jié)(腦)興奮性神經傳遞質的產生以及細胞間 的鈣含量等等。牛磺酸是機體細胞內含量最豐富的含硫自由基氨基酸，?；撬犭m然不參 與蛋白質合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。人體合成牛磺酸的半胱氨 酸亞硫酸羧酶(CSAD)活性較低，主要依靠攝取食物中的?；撬醽頋M足機體需要。牛 磺酸對嬰兒的腦、神經、內臟、內分泌機能等發(fā)育以及鈣質、脂肪和維生素的吸收都起 著至關重要的作用，并有助于成年人增強體質、預防疾病、解除疲勞提高工作效率。
?；撬崾侨梭w必需的一種非蛋白質類重要氨基酸，也是名貴中藥"牛黃"的重要成 份之一，具有獨特的藥理及營養(yǎng)保健作用。可廣泛應用于醫(yī)藥、食品添加劑、飼料添加 劑、熒光增白劑、有機合成等領域，也可用作生化試劑、濕潤劑、pH緩沖劑等。西方發(fā) 達國家已普遍應用于醫(yī)藥及食品添加劑中。
在醫(yī)療制藥方面，牛磺酸具有降血糖、維持正常視覺功能、調節(jié)祌經傳導、參與內 分泌活動、提高人體免疫能力等功效，臨床上主要用于治療感冒、各類炎癥、各類眼疾 及藥物中毒。
在食品工業(yè)上，可添加于乳制品、飲料、復合味精及豆制品中；加快對神經細胞的 分化、發(fā)育、增強機體免疫能力，對不同年齡的人群均有較佳的保健作用；作為食品營
養(yǎng)強化劑，在牛奶和奶粉中加入適量?；撬?，其營養(yǎng)價值接近母乳，尤其對胎兒、嬰幼
兒有益智強身作用；能顯著抑制和治療老年性癡呆，改善腦功能和視網膜組織。
3美國、日本等發(fā)達國家早已規(guī)定在全部嬰幼兒乳制品中添加牛磺酸，目前我國?；?br> 酸的年生產能力為20000t左右，絕大部分用于出口 。近年來國內對?；撬岬男枨笠?0%
以上的速度遞增。
早期牛磺酸產品多從牛膽汁、黑色血或大型鮑魚體內提取。但由于生產成本太高，現(xiàn)已基本不從動物原料中提取，而改用更為廉價的化學合成法。目前國際市場上的?；撬岙a品均為合成品。
目前，國內外多采用乙醇胺法制備牛磺酸，即由乙醇胺、硫酸等經酯化、磺化反應，再經濃縮、分離、重結晶、烘干制成產品。此法由于酯化、磺化(還原)反應都是可逆反應，反應條件、時間、反應進行的程度、分離方法等交互作用，造成牛磺酸的收率僅
為48 52%，而成本收率為49%，生產成本高，能耗大，勞動強度大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種?；撬岬闹苽浞椒?，該方法制備?；撬岬臅r間短、產率高、成本較低，易于工業(yè)化生產。
本發(fā)明提供的技術方案是?；撬岬闹苽浞椒ǎ?1)按1: 1 1: 1.2的物質
的量比，將環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在0.05 0.1MPa、 pH值6.5 7.5和75 85。C下發(fā)生加成反應制得羥乙基磺酸鈉；(2)羥乙基磺酸鈉與液氨在14 22MPa、 160 280。C下發(fā)生氨解反應得到含?；撬徕c的氨解液；反應液中氨的濃度為20% 30% (質量百分比)；(3)將14 21MPa、 160 28(TC的氨解液通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為160 200°C、壓力為1.3 2.0MPa;將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以一次閃蒸氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第二次閃蒸溫度為U0 14(TC、壓力為0. 1 0.6MPa;將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽及蒸汽為加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮；(4)用硫酸在30-7(TC中和至pH值7.8 7.9，然后經結晶、分離和烘干得到?；撬帷?br> 上述羥乙基磺酸鈉與液氨在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的存在下進行。
作為本發(fā)明技術方案的較佳選擇，所述催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的1 5%;所述催化劑中碳酸鈉和碳酸氫鈉的用量摩爾比為3: 1 5: 1。
在本發(fā)明的技術方案中，如果將上述步驟(2)中的氨解反應溫度選擇在160 190°C、壓力10 17Mpa;則本發(fā)明可在較溫和的條件下、較短的反應時間內獲得較好的產品質量、較高的收率，且生產成本較低。
本發(fā)明由于采用上述技術方案，制備?；撬岬臅r間短、產率高、成本較低，易于工業(yè)化生產。另外，本發(fā)明通過一次、二次閃蒸過程可以除掉閃蒸液中幾乎全部氮以及40%
460%的水，起到脫氨、濃縮的雙重作用，閃蒸液中?；撬徕c含量由8 12%提高到16.0 22.0%;氨含量由16.0 26.0% (質量體積比)降到1%以下。由于上述閃蒸及蒸發(fā)不需要 另外消耗能量，可起到經濟環(huán)保作用。
具體實施例方式
以下給出的實施例，將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內容。 實施例1
羥乙基磺酸鈉的制備將1: 1. 2摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在O.lMPa、 PH值 6.5—7.5和8(TC下反應1. 2小時，制得羥乙基磺酸鈉。
?；撬徕c的制備在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為3: 1)
的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的1%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液
中氨的濃度為20%，質量百分比)在15MPa、 16(TC下反應45分鐘，氨解反應得到的氨解 液經減壓裝置通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為16CTC、壓力為 1.3Mpa;將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以 一次閃蒸氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第 二次閃蒸溫度為ll(TC、壓力為O. lMPa;將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽 及蒸汽為加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮。
?；撬岬闹苽鋵⒔浂伍W蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液用硫酸在30 7(TC中和至PH 值7.8 7.9，然后經結晶、分離和烘干得到牛磺酸粗品結晶；母液經過濃縮和離心脫鹽， 得到副產品硫酸鈉；粗品再次經過壓濾、純化、脫色、精濾等過程后，得到精品結晶； 精品結晶經過離心、烘干、粉碎后，包裝為成品(分解溫度317°C)。產率73.6%。
& NMR(DMSO-d6, TMS，90MHz) S 2.74(m, 2H), 3.05 (m, 2H)， 7.75 (br, 3H); IR(cm— 丄)3210.48,3050.93,2969.37 (-NH2); 1179.07,1220.91, 1510.97, 1586.08,1616,68 (-S03H); 13C-NMR: 5 550.4(C1) ,528.5(C2)。
實施例2:
羥乙基磺酸鈉的制備將1: 1. 1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在0.07MPa、 PH值 6.5—7.5和75匸下反應1. 5小時，制得羥乙基磺酸鈉。
牛磺酸鈉的制備在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為5: 1) 的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的5%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液
中氨的濃度為25%，質量百分比)在21MPa、 28(TC下反應25分鐘，氨解反應得到的氨解
液經減壓裝置通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為2ocrc、壓力為
2.0MPa;將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以
5一次閃蒸氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第 二次閃蒸溫度為140°C、壓力為0.6MPa;將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽
及蒸汽為加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮。
?；撬岬闹苽鋵⒔浂伍W蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液用硫酸在30 7(TC中和至PH 值7.8 7.9，然后經濃縮、結晶、壓濾得到?；撬岽制方Y晶；母液經過濃縮和離心脫鹽， 得到副產品硫酸鈉；粗品再次經過壓濾、純化、脫色、精濾等過程后，得到精品結晶； 精品結晶經過離心、烘干、粉碎后，包裝為成品?；撬?白色針狀結晶，分解溫度316.5 'C)。產率81.7%。
NMR(DMSO-d6， TMS，90MHz) 5 2.74(m， 2H)， 3.06(m, 2H)， 7.75 (br, 3H); IR(cnT '):3211.04,3051.03,2968.87 (-NH2); 1178.91,1221.51， 1511.17, 1586.04,1616.40 (-S03H); 13C-NMR: S 550.4(C1) ,528.6(C2)。 實施例3:
羥乙基磺酸鈉的制備將l: l摩爾比的環(huán)氧乙垸與亞硫酸鈉在0.08MPa、 PH值6.5 —7.5和85'C下反應1. 1小時，制得羥乙基磺酸鈉。
牛磺酸鈉的制備在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為4: 1) 的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的3%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液 中氨的濃度為30%，質量百分比)在17MPa、 19(TC下氨解反應30分鐘，氨解反應得到的 氨解液經減壓裝置通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為17(TC、壓力為 L5MPa;將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以 一次閃蒸氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第 二次閃蒸溫度為12(TC、壓力為0.3MPa;將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽 及蒸汽為加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮。
?；撬岬闹苽鋵⒔浂伍W蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液用硫酸在30 7(TC中和至PH 值7.8 7.9，然后經濃縮、結晶、分離和烘干得到?；撬岽制方Y晶；母液經過濃縮和離 心脫鹽，得到副產品硫酸鈉；粗品再次經過壓濾、純化、脫色、精濾等過程后，得到精 品結晶；精品結晶經過離心、烘干、粉碎后，包裝為成品?；撬?分解溫度316°C)。產 率78.8%。
& NMR(DMSO-d6, TMS,90MHz) 5 2.75(m, 2H), 3.05(m, 2H), 7.78 (br, 3H); IR(cm一 '):3210.84,3050.96,2969.70 (-NH2); 1179.23,1222.11, 1510.63， 1585.74,1616.38 (-S03H); 13C-NMR: S 550.5(C1) '528.6(C2)。
6實施例4:
羥乙基磺酸鈉的制備將1: 1. 1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在0.05MPa、 PH值 6.5—7.5和85'C下反應1. 2小時，制得羥乙基磺酸鈉。
?；撬徕c的制備在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為4: 1) 的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的4%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液 中氨的濃度為25%，質量百分比)在19MPa、 220'C下氨解反應28分鐘，氨解反應得到的 氨解液直接通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為18(TC、壓力為1. 8MPa; 將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以一次閃蒸 氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第二次閃蒸 溫度為13(TC、壓力為0.4MPa;將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽及蒸汽為 加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮。
?；撬岬闹苽鋵⒔浂伍W蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液用硫酸在30 7(TC中和至PH 值7.8 7.9,然后經結晶、分離和烘干得到?；撬岽制方Y晶；母液經過濃縮和離心脫鹽， 得到副產品硫酸鈉；粗品再次經過壓濾、純化、脫色、精濾等過程后，得到精品結晶； 精品結晶經過離心、烘干、粉碎后，包裝為成品?；撬?分解溫度317°C)。產率83.3 %。
NMR(DMSO-d6， TMS,90MHz) S 2.75(m, 2H), 3.06(m， 2H), 7.75 (br, 3H); IR(cm一 !): 3210.76,3049.16,2970.13 (-NH2); 1178.83,1221.91, 1511.02， 1586.12,1617.01 (-S03H); 13C-NMR: 5 550.7(C1) ,528.4(C2)。 實施例5:
羥乙基磺酸鈉的制備將1: 1. 1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在0.12MPa、 pH值 6.5—7.5和85。C下反應1小時，制得羥乙基磺酸鈉。
牛磺酸鈉的制備在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為6: 1) 的存在下(催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的5%)，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液
中氨的濃度為25%，質量百分比)在20MPa、 26(TC下氨解反應30分鐘，氨解反應得到的 氨解液直接通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為19(TC、壓力為1. 8MPa; 將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以一次閃蒸 氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第二次閃蒸 溫度為13CTC、壓力為0.5MPa;將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽及蒸汽為 加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮。
?；撬岬闹苽鋵⒔浂伍W蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液用硫酸在30 7(TC中和至PH
7值7.8 7.9，然后經濃縮、結晶、分離和烘干得到?；撬岽制方Y晶；母液經過濃縮和離 心脫鹽，得到副產品硫酸鈉；粗品再次經過壓濾、純化、脫色、精濾等過程后，得到精 品結晶；精品結晶經過離心、烘干、粉碎后，包裝為成品?；撬?分解溫度315.8°C)。 產率86.8%。
& NMR(DMSO-d6, TMS,90MHz) 5 2.73(m, 2H), 3.04(m， 2H), 7.73 (br, 3H); IR(cm— '):3211.06,3050.92,2970.17 (-NH2); 1178.89,1221.89, 1511.31, 1586.14,1615.87 (-S03H); 13C-NMR: S550.6(C1) ,528.7(C2)。
實施例6:
將羥乙基磺酸鈉與液氨在下表條件下氨解反應制得?；撬徕c；并按l: 2. l的摩爾比 將硫酸與所得?；撬徕c在30-7(TC中和反應得到產品?；撬?白色針狀結晶，分解溫度 315-317°C)。其結果如下表
不同催化劑、反應溫度、壓力條件下對羥乙基磺酸鈉氨解的影響
催化劑壓 力溫度rc)氨解時間(小時)牛磺酸產率
(MPa)(%)
—430
碳酸鈉91402.541
碳酸鈉和碳酸氫鈉1.557
—3.529.8
碳酸鈉141702.245
碳酸鈉和碳酸氫鈉0.878,8
—335
碳酸鈉192700.649
碳酸鈉和碳酸氫鈉0.480
由上表及本發(fā)明的實施例可以看出，當本發(fā)明采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為
催化劑時比采用碳酸鈉作為催化劑或不用催化劑的效果有顯著的區(qū)別；采用碳酸鈉和碳 酸氫鈉的混合物作為催化劑時，能在較短的反應時間內，較溫和的條件下獲得較高的產 物收率。這樣選擇合適的條件，可以使本發(fā)明在較低的成本條件下，進行工業(yè)化生產， 并獲得較好的收益。
8
權利要求
1. ?；撬岬闹苽浞椒ǎㄒ韵虏襟E(1)按1∶1～1∶1.2的物質的量比，將環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在0.05～0.1MPa、pH值6.5～7.5和75～85℃下發(fā)生加成反應制得羥乙基磺酸鈉；(2)羥乙基磺酸鈉與液氨在14～22MPa、160～280℃下發(fā)生氨解反應得到含?；撬徕c的氨解液；反應液中氨的質量濃度為20％～30％；(3)將14～21MPa、160～280℃的氨解液通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為160～200℃、壓力為1.3～2.0MPa；將從一次閃蒸器出來的一次閃蒸液及一次閃蒸氣通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以一次閃蒸氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第二次閃蒸溫度為110～140℃、壓力為0.1～0.6MPa；將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽及蒸汽為加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮；(4)用硫酸在30-70℃中和至pH值7.8～7.9，然后經結晶、分離和烘干得到?；撬?。
2. 根據(jù)權利要求l所述的制備方法，其特征在于羥乙基磺酸鈉與液氨在催化劑碳酸鈉 和碳酸氫鈉的存在下進行。
3. 根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述碳酸鈉和碳酸氫鈉的用量摩爾比為3: 1 5: 1。
4. 根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于所述催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質量的1-5%。
5. 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的制備方法，其特征在于所述歩驟(2)中的氨 解反應溫度為160-190°C、壓力為15 17MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及牛磺酸的制備方法，包括(1)將環(huán)氧乙烷與亞硫酸鈉在0.05～0.1MPa、pH值6.5～7.5和75～85℃下反應制得羥乙基磺酸鈉；(2)羥乙基磺酸鈉與液氨在14～21MPa、160～280℃下發(fā)生氨解反應得到含牛磺酸鈉的氨解液；(3)氨解液通入一次閃蒸器中進行第一次閃蒸，第一次閃蒸溫度為160～200℃、壓力為1.3～2.0MPa；再一次閃蒸液通入二次閃蒸降膜蒸發(fā)器，以一次閃蒸氣為加熱介質在二次閃蒸降膜蒸發(fā)器中對一次閃蒸液進行閃蒸及降膜蒸發(fā)，第二次閃蒸溫度為110～140℃、壓力為0.1～0.6MPa；將經二次閃蒸和降膜蒸發(fā)后的閃蒸液以閃蒸汽及蒸汽為加熱介質在多效降膜蒸發(fā)器中蒸發(fā)濃縮；(4)用硫酸中和?；撬徕c生成?；撬?。本發(fā)明制備?；撬岬臅r間短、產率高、成本較低，易于工業(yè)化生產。另外，本發(fā)明通過一次、二次閃蒸過程可以除掉閃蒸液中幾乎全部氨以及40％～60％的水，起到脫氨、濃縮的雙重作用。
文檔編號C07C309/00GK101508658SQ20081004688
公開日2009年8月19日 申請日期2008年2月14日 優(yōu)先權日2008年2月14日
發(fā)明者鄭宏強 申請人:王代龍;陸 韜