CN103193681A - 胍基乙酸的清洁化制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胍基乙酸的制备方法。该方法包括如下步骤:在碱性条件下,甘氨酸与单氰胺进行反应;反应完毕后,将所述反应的体系进行离心分离,得到固相和液相,所述固相即为所述胍基乙酸,所述液相作为所述反应的溶剂。本发明提供的制备方法具有如下优点:(1)使用清洁化溶剂,避免使用对环境产生污染的溶剂;(2)与单氰胺配伍的原料适当过量,保证单氰胺彻底反应完全;(3)从单氰胺的特性考虑,对反应液进行提浓、除去可能的微量废气;(4)实现离心母液全部回收从而实现零排放,既保证了环保要求又回收了母液中的氨及胍基乙酸使收率提高、消耗降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种胍基乙酸的清洁化制备方法,属于有机合成技术领域。
背景技术
胍基乙酸是白色结晶粉末,目前主要有五种制备方法:1、由硫脲与溴乙烷反应生成S-乙基硫脲氢溴酸盐,再与甘氨酸反应制得胍基乙酸。将硫脲、溴乙烷及无水乙醇混合,于水浴温热3h,使硫脲全部溶解。然后减压蒸出乙醇及过量溴乙烷,使残留物结晶,干燥,得S-乙基硫脲氢溴酸盐。再将氢氧化钠溶液加入所得的S-乙基硫脲氢溴酸盐中,冷却,迅速加入甘氨酸和水配成的热溶液。结晶后加入***,放置过夜,将混合物在冰浴中冷却2h,分出***层。吸滤,依次用冰水、乙醇、***洗涤,晾干即得成品。2、用盐酸胍和碱性物质反应生成游离胍,再与氯乙酸反应生成胍基乙酸,经过过滤和烘干得成品。3、用单氰胺及碱性物质与甘氨酸反应,冷却、离心烘干得成品。4、用异丙醇作溶剂化解甘氨酸,再滴加单氰胺。生成粗品再用水溶解精制得成品。5、用乙醇胺为起始原料,与O-甲基异脲反应生成胍基乙醇,再用二氧化锰反应生成胍基乙酸。上述各个方法中,存在合成路线长、产品纯度低难以提纯、使用容易产生污染的溶剂等缺点,并且增加了回收溶剂的工作量。
发明内容
本发明的目的是提供一种胍基乙酸的清洁化制备方法,本发明的方法工艺简单、无排放,且胍基乙酸的收率高,且产品的纯度好。
本发明所提供的一种胍基乙酸的制备方法,包括如下步骤:
在碱性条件下,甘氨酸与单氰胺进行反应;反应完毕后,将所述反应的体系进行离心分离,得到固相和液相,所述固相即为所述胍基乙酸,所述液相作为所述反应的溶剂。
上述的制备方法中,所述甘氨酸与所述单氰胺的摩尔比可为1.0~1.1:1,具体可为1.02~1.05:1、1.02:1或1.05:1。
上述的制备方法中,所述碱性条件的pH值可为7.1~10.0,具体可为8.5。
上述的制备方法中,所述方法还包括用水对所述固相进行洗涤的步骤;所述洗涤得到的母液与所述液相混合作为所述反应的溶剂。
上述的制备方法中,所述方法还包括向所述反应的体系中通入液氨的步骤。
上述的制备方法中,所述反应的温度可为95~98℃,具体可为95℃、96℃或98℃,时间可为4~8小时,具体可为6小时。
上述的制备方法中,在所述甘氨酸与所述单氰胺首次进行反应制备胍基乙酸时,以水作为溶剂;该步反应得到的母液即作为下一步反应的溶剂。
本发明提供的制备方法具有如下优点:
(1)使用清洁化溶剂,避免使用对环境产生污染的溶剂;
(2)与单氰胺配伍的原料适当过量,保证单氰胺彻底反应完全;
(3)从单氰胺的特性考虑,对反应液进行提浓、除去可能的微量废气;
(4)实现离心母液全部回收从而实现零排放,既保证了环保要求又回收了母液中的氨及胍基乙酸使收率提高、消耗降低。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
实施例1、制备胍基乙酸
在装有回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的干燥洁净的500mL四口烧瓶中,加入回收的含有单氰胺及胍基乙酸的母液150mL(其中在甘氨酸与单氰胺首次进行反应制备胍基乙酸时,以水作为溶剂;该步反应得到的母液即作为下一步进行反应的溶剂),再加入51.02g甘氨酸,搅拌加热,滴加28g单氰胺(该反应体系中,甘氨酸与单氰胺的摩尔比为1.02:1.00),温度控制为98℃,此时向反应釜内稍通液氨控制pH值在8.5反应6小时,然后停止回流,打开提浓排汽收集口,1小时后停止反应,开始冷却,待温度到达20℃时,开始离心分离,用15ml去离子水冲洗离心物料,洗涤所得液体作为下一釜反应的溶剂。
离心后的湿料去干燥,母液放入母液池准备下一釜投料使用。
湿料干燥得胍基乙酸,含量(即纯度)为98.5%,收率为90%。
实施例2、制备胍基乙酸
在装有回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的干燥洁净的500mL四口烧瓶中,加入回收的含有单氰胺及胍基乙酸的母液150mL(其中在甘氨酸与单氰胺首次进行反应制备胍基乙酸时,以水作为溶剂;该步反应得到的母液即作为下一步进行反应的溶剂),再加入52.52g甘氨酸,搅拌加热,滴加28g单氰胺(该反应体系中,甘氨酸与单氰胺的摩尔比为1.05:1.00),温度控制在95℃,此时向反应釜内稍通液氨控制pH值在8.5反应6小时,然后停止回流,打开提浓排汽收集口,一小时后停止反应,开始冷却,待温度到达25℃以下时,开始离心分离,用15ml去离子水冲洗离心物料。
湿料去干燥,母液放入母液池准备下一釜投料使用,洗涤所得液体作为下一釜反应的溶剂。
干燥得胍基乙酸,含量(即纯度)为98.5%,收率为91%。
实施例3、制备胍基乙酸
在装有回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的干燥洁净的500mL四口烧瓶中,加入回收的含有单氰胺及胍基乙酸的母液150mL(其中在甘氨酸与单氰胺首次进行反应制备胍基乙酸时,以水作为溶剂;该步反应得到的母液即作为下一步进行反应的溶剂),再加入54.02g甘氨酸,搅拌加热,滴加28g单氰胺(该反应体系中,甘氨酸与单氰胺的摩尔比为1.05:1.00),温度控制为96℃,此时向反应釜内稍通液氨控制pH值在8.5反应6小时,然后停止回流,打开提浓排汽收集口,1小时后停止反应,开始冷却,待温度到达25℃以下时,开始离心分离,用15ml去离子水冲洗离心物料,洗涤所得液体作为下一釜反应的溶剂。
湿料去干燥,母液放入母液池准备下一釜投料使用。
干燥得胍基乙酸,含量(即纯度)为98.5%,收率为93%。
Claims (6)
1.一种胍基乙酸的制备方法,包括如下步骤:
在碱性条件下,甘氨酸与单氰胺进行反应;反应完毕后,将所述反应的体系进行离心分离,得到固相和液相,所述固相即为所述胍基乙酸,所述液相作为所述反应的溶剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述甘氨酸与所述单氰胺的摩尔比为1.0~1.1:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述碱性条件的pH值为7.1~10.0。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述方法还包括用水对所述固相进行洗涤的步骤;所述洗涤得到的母液与所述液相混合作为所述反应的溶剂。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述方法还包括向所述反应的体系中通入液氨的步骤。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述反应的温度为95~98℃,时间为4~8小时。
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