一種制備牛磺酸的方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环N制備?；撬岬姆椒?，其特征在于，包括以下步驟：(a)將羥乙基磺酸與?；撬猁}溶液混合至體系pH值達到5.0～9.5中的某一值；(b)分離體系中的液相和固相；其中，所得固相為?；撬岽制罚靡合酁榱u乙基磺酸鹽溶液；(c)將步驟(b)所得液相加氨水反應，得到含有?；撬猁}溶液。所述制備?；撬岬姆椒ū苊饬藗鹘y(tǒng)工藝中采用硫酸調(diào)節(jié)pH帶來的問題，通過循環(huán)利用?；撬猁}中的陽離子基，不引入新的原料或試劑，在減少危險化學品原料使用的同時，大大簡化了生產(chǎn)工藝，提高了原料利用率和產(chǎn)品收率，大幅降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種制備牛磺酸的方法
技術領域
[0001 ]本申請涉及一種制備?；撬岬姆椒ǎ瑢儆谒幬锖铣深I域。
【背景技術】
[0002] 牛磺酸是一種非蛋白質(zhì)氨基酸，作為藥物它具有消炎、解熱、鎮(zhèn)痛、抗驚厥和降低 血壓等作用，對嬰幼兒大腦發(fā)育、神經(jīng)傳導、視覺機能的完善以及鈣的吸收有良好作用。牛 磺酸對心血管系統(tǒng)有一系列獨特功能，能增強體質(zhì)、解除疲勞，因此?；撬嶂饾u在醫(yī)療、食 品保健等領域被廣泛使用。
[0003] 牛磺酸制備有生物提取法和化學合成法。前者受原料和成本影響，已很少采用；目 前用于工業(yè)生產(chǎn)的主要有乙醇胺酯化法和環(huán)氧乙烷法，環(huán)氧乙烷法與乙醇胺酯化法相比， 具有成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，環(huán)境污染小，可連續(xù)化等優(yōu)點，是競爭優(yōu)勢明顯的工藝。
[0004] 環(huán)氧乙烷法是一種新興開發(fā)的工藝路線，其反應原理如下：
[0005] NaOH+S〇2^NaHS03
[0006] NaHS〇3+CH2CH2〇^HOCH2CH2S03Na
[0007] HOCH2CH2S03Na+NH3^H2NCH2CH2S〇3Na+H2〇
[0008] 2H2NCH2CH2S03Na+H2S〇4^2H2NCH2CH2S0 3H+Na2S〇4
[0009] 環(huán)氧乙烷法存在一些弊端:①反應中大量使用硫酸與液堿。硫酸和堿最終會轉(zhuǎn)化 成硫酸鈉，隨著長時間的積累，硫酸鈉會帶走部分?；撬?，造成物料損失；同時硫酸鈉始終 會存在于母液中，使得離心分離?；撬岽制窌r粗品中殘余硫酸鹽，最終很容易造成產(chǎn)品硫 酸鹽超標，而且母液中因含硫酸鹽使得在高溫高壓的合成條件下，極易堵塞冷卻器、加熱 器、合成塔和高壓管道，造成生產(chǎn)無法正常進行；與此同時大量的硫酸鹽固廢增加勞動強 度，且不易處理。②因中和后存在硫酸鈉，使得一次提取率有限制，從而在后續(xù)提取過程中， 牛磺酸(H 2NCH2CH2SO3H)要經(jīng)多次提取，會產(chǎn)生大量廢母液，不僅造成原料浪費，收率低下， 而且對環(huán)境造成污染，同時母液濃縮需消耗大量蒸汽，使得能耗較高。③大量固廢硫酸鈉產(chǎn) 生，對環(huán)保造成很大壓力。
[0010]因此，急需尋求一個有效的方法解決目前?；撬嵘晒に囍写嬖诘膯栴}。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本申請的目的在于提供一種制備?；撬岬姆椒ǎ捎昧u乙基磺酸調(diào)節(jié)?；撬猁}溶 液的PH值，避免了傳統(tǒng)工藝中采用硫酸調(diào)節(jié)pH帶來的問題，通過循環(huán)利用牛磺酸鹽中的陽 離子基，不引入新的原料或試劑，在減少危險化學品原料使用的同時，大大簡化了生產(chǎn)工 藝，提高了原料利用率和產(chǎn)品收率，大幅降低了生產(chǎn)成本。
[0012] 所述制備牛磺酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0013 ] (a)將羥乙基磺酸與?；撬猁}溶液混合至體系pH值達到5.0~9.5中的某一值；
[0014] (b)分離體系中的液相和固相;其中，所得固相為?；撬岽制罚靡合酁榱u乙基 磺酸鹽溶液；
[0015] (c)將步驟(b)所得液相加氨水反應，得到牛磺酸鹽溶液。
[0016] 優(yōu)選地，所述?；撬猁}選自?；撬岬匿@鹽、?；撬岬膲A金屬鹽、牛磺酸的堿土金屬 鹽中的至少一種。步驟(b)中所述羥乙基磺酸鹽的類型與牛磺酸鹽對應，是羥乙基磺酸的銨 鹽、輕乙基磺酸的堿金屬鹽、輕乙基磺酸的堿土金屬鹽中的至少一種。進一步優(yōu)選地，所述 ?；撬猁}是?；撬徕c，所述羥乙基磺酸鹽是羥乙基磺酸鈉。
[0017] 優(yōu)選地，步驟(a)中所述牛磺酸鹽溶液來自?；撬猁}溶解于水和/或步驟(b)所得 牛磺酸鹽溶液的循環(huán)使用。
[0018] 優(yōu)選地，步驟(a)中?；撬猁}溶液的質(zhì)量百分比濃度為35 %~60 %。進一步優(yōu)選 地，步驟(a)中?；撬猁}溶液的質(zhì)量百分比濃度為40%~50%。
[0019] 優(yōu)選地，步驟(a)是將羥乙基磺酸與?；撬猁}溶液混合至體系pH值達到5.5~9.0 中的某一值。進一步優(yōu)選地，步驟(&)中？田直范圍下限選自5.5、6.0、6.5、7.0、7.5或7.8，上 限選自9.0、8.5或8.0。
[0020]本領域技術人員可根據(jù)實際需要，在20~80°C的范圍內(nèi)選擇步驟(a)中羥乙基磺 酸與牛磺酸鹽溶液混合的溫度。一般情況下，步驟(a)中羥乙基磺酸與?；撬猁}溶液混合在 室溫下進行。
[0021 ]優(yōu)選地，步驟(b)分離體系中的液相和固相時，體系的溫度為0~50°C。進一步優(yōu)選 地，步驟(b)分離體系中的液相和固相時，體系的溫度為10~20°C。
[0022]步驟(b)中牛磺酸粗品中?；撬岬馁|(zhì)量百分比彡80%。
[0023]本領域技術人員可以根據(jù)實際需要，選擇步驟(b)中的分離方式。
[0024] 優(yōu)選地，步驟（c)是向步驟（b)所得液相加入氨水，在溫度200 °C~280 °C、壓力 I OMPa~2 IMPa的條件下反應0.5~2小時，得到?；撬猁}溶液。更優(yōu)選地，步驟(c)中反應溫 度為 250°C ~260°C。
[0025] 作為一種實施方式，步驟c)中的反應壓力為IOMPa~15MPa。
[0026] 作為一種實施方式，步驟c)中的反應壓力為15MPa~21MPa。
[0027] 優(yōu)選地，向步驟(b)所得液相加入氨水所得混合液中，氨水所占的體積百分比為18 ~30% 〇
[0028] 作為本申請的一種實施方式，所述制備?；撬岬姆椒殚g歇式。步驟(b)中的分離 方式為抽濾、過濾或間歇離心分離。
[0029] 作為本申請的一種實施方式，所述制備?；撬岬姆椒檫B續(xù)式。步驟(b)中的分離 方式為連續(xù)液固相分離，包括但不限于連續(xù)沉降分離、水力旋流器分離、連續(xù)過濾分離、連 續(xù)離心分離。
[0030] 本申請的有益效果包括但不限于：
[0031] (1)本申請所提供的制備?；撬岬姆椒ǎ捎昧u乙基磺酸調(diào)節(jié)?；撬猁}溶液的pH 值，避免了傳統(tǒng)工藝中采用硫酸調(diào)節(jié)pH帶來的問題，在減少危險化學品原料使用的同時，避 免了大量固廢鹽硫酸鈉的產(chǎn)生，徹底解決了傳統(tǒng)工藝中牛磺酸產(chǎn)品質(zhì)量中硫酸鹽超標問 題。
[0032] (2)本申請所提供的制備牛磺酸的方法，不引入新的原料或試劑，符合化工原子經(jīng) 濟，同時又解決了原有工藝中的一些工藝、質(zhì)量及環(huán)保問題，并大幅降低了生產(chǎn)成本，對企 業(yè)的進一步發(fā)展提供了強有力的支撐。
[0033] (3)本申請所提供的制備?；撬岬姆椒?，大大簡化了生產(chǎn)工藝，避免了?；撬崮敢?多次濃縮不能很好利用而排放帶來的環(huán)境污染問題，減少了母液多次濃縮所需要的蒸汽， 提高了原料利用率和產(chǎn)品收率。
[0034] (4)本申請所提供的制備牛磺酸的方法，可以采用連續(xù)生產(chǎn)方式，有利于大規(guī)模的 工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本申請生產(chǎn)?；撬岬囊环N實施方式的工藝流程示意圖。
[0036] 圖2是本申請生產(chǎn)?；撬岬挠忠环N實施方式的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合實施例和附圖詳述本申請，但本申請并不局限于這些實施例。
[0038] 實施例中，如無特別說明，原料均來自商業(yè)購買。
[0039]實施例中，牛磺酸在島津公司生產(chǎn)的LClOAT型高效液相色譜(HPLC)上測定;羥乙 基磺酸鈉在戴安公司生產(chǎn)的ICS900型離子色譜上測定。
[0040] 圖1是本申請生產(chǎn)?；撬岬囊环N實施方式的工藝流程示意圖，為連續(xù)生產(chǎn)?；撬?的工藝流程。反應器1和反應器2均為連續(xù)攪拌反應器(簡寫為CSTR)。原料羥乙基磺酸和牛 磺酸鹽溶液加入到反應器1中，通過兩種原料的加入量條件pH值在5.0~9.5之間的某一值。 反應器1出口的固液相物料進入過濾器，過濾得到的固相為?；撬岽制罚ㄟ^過濾器的液相 (羥乙基磺酸鹽溶液)進入反應器2。反應器2為加壓反應器，通過過濾器的羥乙基磺酸鹽溶 液和氨水在反應器2中進行反應，得到的?；撬猁}溶液循環(huán)回反應器1。
[0041] 圖2是本申請生產(chǎn)?；撬岬挠忠环N實施方式的工藝流程示意圖，為連續(xù)或間歇生 產(chǎn)?；撬岬墓に嚵鞒?。反應器1和反應器2為連續(xù)攪拌反應器或間歇釜式反應器。原料羥乙 基磺酸和?；撬猁}溶液加入到反應器1中，通過兩種原料的加入量條件pH值在5.0~9.5之 間的某一值。當反應器1是連續(xù)攪拌反應器時，反應器1連續(xù)進料并連續(xù)出料物料進入過濾 器連續(xù)過濾；當反應器1是間歇釜式反應器時，反應完全后，反應器1中的固液相物料全部取 出，采用過濾器間歇過濾。過濾得到的固相為?；撬岽制?，通過過濾器的液相(羥乙基磺酸 鹽溶液)進入反應器2。反應器2為加壓反應器，通過過濾器的羥乙基磺酸鹽溶液和氨水在反 應器2中進行反應，得到的?；撬猁}溶液。所得的?；撬猁}溶液可以作為產(chǎn)品，也可以作為 反應器1的原料再次進行反應。
[0042] 實施例1
[0043]取500mL、質(zhì)量百分比為46 %的牛磺酸鈉水溶液于反應瓶中，室溫攪拌下緩慢加入 羥乙基磺酸至PH5.5停止，將體系溫度降至15°C過濾，得到216g?；撬岽制?，濾液移入反應 瓶中，然后將此濾液補加1710g濃度為26.5%的氨水，在高壓反應釜中加熱至250°C，壓力 I OMPa，反應1小時，降溫出料，蒸發(fā)趕氨，得697g牛磺酸鈉溶液。?；撬岷坑蒆PLC測定，羥 乙基磺酸鈉含量由離子色譜測定;結果如表1所示，表中百分含量均為質(zhì)量百分比。
[0044]表 1
[0046] 實施例2
[0047] 取500mL、實施例1所得?；撬徕c溶液于反應瓶中，室溫攪拌下緩慢加入羥乙基磺 酸至PH7.5停止，將體系溫度降至15°C過濾，得到229g?；撬岽制罚瑸V液移入反應瓶中，然后 將此濾液補加1700g濃度為25.8%的氨水，在高壓反應釜中加熱至253°C，壓力10.5MPa，反 應1小時，降溫出料，蒸發(fā)趕氨，得615g?；撬徕c溶液。牛磺酸含量由HPLC測定，羥乙基磺酸 鈉含量由離子色譜測定;結果如表2所示，表中百分含量均為質(zhì)量百分比。
[0048] 表 2
[0050] 實施例3
[00511取500mL、質(zhì)量百分比為46%?；撬徕c溶液于反應瓶中，室溫攪拌下緩慢加入羥乙 基磺酸至PH8.5停止，將體系溫度降至15°C過濾，得到223g?；撬岽制罚瑸V液移入反應瓶中， 然后將此濾液補加1690g濃度為26.0 %的氨水，在高壓反應釜中加熱至256 °C，壓力 10.5MPa，反應1小時，降溫出料，蒸發(fā)趕氨，得580g?；撬徕c溶液。?；撬岷坑蒆PLC測定， 羥乙基磺酸鈉含量由離子色譜測定;結果如表3所示，表中百分含量均為質(zhì)量百分比。
[0052]表 3
[0054] 實施例4
[0055]取500ml、質(zhì)量百分比為46%?；撬徕c溶液于反應瓶中，室溫攪拌下緩慢加入羥乙 基磺酸至PH9.0停止，降至15°C過濾，得到201g?；撬岽制罚瑸V液移入反應瓶中，然后將此濾 液補加1680g濃度為25.9%的氨水，在高壓反應釜中加熱至258°(：，壓力1110^，反應1小時， 降溫出料，蒸發(fā)趕氨，得585g?；撬徕c溶液。?；撬岷坑蒆PLC測定，羥乙基磺酸鈉含量由 離子色譜測定;結果如表4所示，表中百分含量均為質(zhì)量百分比。
[0056]表4
[0058] 實施例5
[0059] 取實例2中的600g、質(zhì)量百分比為46.35%?；撬徕c溶液于反應瓶中，室溫攪拌下 緩慢加入羥乙基磺酸至PH7.8停止，降至15°C過濾，得到221g?；撬岽制?，濾液移入反應瓶 中，然后將此濾液補加1700g濃度為25.9%的氨水，在高壓反應釜中加熱至258°C，壓力 I IMPa，反應1.5小時，降溫出料，蒸發(fā)趕氨，得605g牛磺酸鈉溶液。?；撬岷坑蒆PLC測定， 羥乙基磺酸鈉含量由離子色譜測定;結果如表5所示，表中百分含量均為質(zhì)量百分比。
[0060] 表 5 LUUOZ」 以丄尸，儀定I甲請tfJ兒T頭施例
，升耶河I甲請m仕1?形：EVtfJ限明，蟲恐I甲 請以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限制本申請，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫 離本申請技術方案的范圍內(nèi)，利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許的變動或修飾均等同于等 效實施案例，均屬于技術方案范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種制備?；撬岬姆椒?，其特征在于，包括以下步驟： (a) 將羥乙基磺酸與?；撬猁}溶液混合至體系pH值達到5.0~9.5中的某一值； (b) 分離體系中的液相和固相；其中，所得固相為?；撬岽制?，所得液相為羥乙基磺酸 鹽溶液； (c) 將步驟(b)所得液相加氨水反應，得到?；撬猁}溶液。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述?；撬猁}選自牛磺酸的銨鹽、?；撬?的堿金屬鹽、?；撬岬膲A土金屬鹽中的至少一種。3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)中所述?；撬猁}溶液來自牛磺酸 鹽溶解于水和/或步驟(b)所得?；撬猁}溶液的循環(huán)使用。4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)中?；撬猁}溶液的質(zhì)量百分比濃 度為35%~60%。5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)中?；撬猁}溶液的質(zhì)量百分比濃 度為40%~50%。6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)是將羥乙基磺酸與牛磺酸鹽溶液 混合至體系pH值達到5.5~9.0中的某一值。7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)分離體系中的液相和固相時，體系 的溫度為〇~50°C。8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)分離體系中的液相和固相時，體系 的溫度為10~20°C。9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述制備?；撬岬姆椒殚g歇式。10. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述制備?；撬岬姆椒檫B續(xù)式。
【文檔編號】C07C303/02GK106008280SQ201610489140
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】陳勇, 方錫權, 李少波, 蔣小軍
【申請人】潛江永安藥業(yè)股份有限公司