CN1166625C - 甜菜碱盐酸盐的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甜菜碱盐酸盐的绿色合成方法。它的合成步骤如下：1)化学反应：将氯乙酸钙投入反应瓶中，加水，按比例加入三甲胺水溶液，控制体系温度，保温；2)分离提纯：反应液用硫酸或磷酸酸化、过滤，滤饼经干燥得副产品硫酸钙或磷酸钙；3)浓缩结晶：滤液蒸发浓缩、结晶、干燥。本发明工艺流程短，操作条件温和，能耗低，分离提纯效果好，可制得纯度98.5%以上，产率大于96%的甜菜碱盐酸盐产品，它有效地解决了现有甜菜碱盐酸盐合成方法存在的分离工艺复杂、能耗高、污染环境等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种甜菜碱盐酸盐的绿色合成方法。
背景技术
甜菜碱广泛存在于动植物中，其作为饲料添加剂的基本功能是作为动物的甲基供体，可代替蛋氨酸、氯化胆碱，并可促进动物生长和提高饲料转化效率。其次，甜菜碱是畜禽新型的营养再分配剂，日粮中添加甜菜碱可提高胴体瘦肉率，降低肥育猪的背膘厚，改善肉品的品质和风味，提高猪肉中肌红蛋白、肌内脂肪和肌苷酸含量，这对于改善肉的色、香、味具有重要意义。甜菜碱作为饲料添加剂已在养殖业中得到广泛的应用。目前，国内外商品甜菜碱主要以甜菜碱盐酸盐的形式供应。
作为饲料添加剂的甜菜碱大部分都是由甜菜制糖之废蜜中采用离子交换法或离子排斥法提取的天然物质；提取法虽有原料价廉易得，但受季节和地域限制，且分离工艺复杂，能耗高，污染环境；近年来，甜菜碱或甜菜碱盐酸盐的生产技术由提取发展到化学合成，其产品已投入工业化生产。化学合成法一般以氯乙酸钠和三甲胺为原料，水溶液中常压反应，得等摩尔的甜菜碱和氯化钠，然后采用离子交换、离子排斥法或重结晶等方法，分离甜菜碱和氯化钠，经脱色、蒸发浓缩、结晶、过滤得甜菜碱纯品，或再加入适量盐酸，经过结晶、过滤得甜菜碱盐酸盐；但由于分离和后处理工艺同提取法基本相同，显然也存在同提取法相同的缺点，即工艺复杂，能耗高及环境污染等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种甜菜碱盐酸盐的绿色合成方法，具体合成步骤如下：
1)化学反应
在室温下将氯乙酸钙投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比为3.5～4.5倍水，按氯乙酸钙与三甲胺的摩尔比为1∶2.0～2.2缓缓加入30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，保温1.5～3小时。
2)分离提纯
将步骤(1)的反应液用硫酸或磷酸酸化，使pH＝1～1.5，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品硫酸钙或磷酸钙。
3)浓缩结晶
将步骤(2)之滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，在100～105℃下常压或真空干燥即得甜菜碱盐酸盐。
上述氯乙酸钙采用氯乙酸与氢氧化钙或碳酸钙中和反应制得。
本发明之甜菜碱盐酸盐的绿色合成方法，由于采用了氯乙酸钙为原料，可降低反应温度，缩短反应时间，使反应容易控制；并可利用沉淀反应，方便地实现由甜菜碱和氯化钙组成的反应液的分离，可制得纯度98.5％以上，产率(以氯乙酸钙计)大于96％的甜菜碱盐酸盐产品，所得副产品硫酸钙或磷酸钙亦可作为饲料添加剂或综合利用。因而具有操作条件温和、工艺流程短、能耗低、无环境污染的特点。
具体实施方式
本发明结合以下实例作进一步的说明。
实施例1
在室温下将氯乙酸钙投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比为3.5倍水，按氯乙酸钙与三甲胺的摩尔比为1∶2.2缓缓滴加30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温1.5小时；反应液用硫酸酸化，使pH＝1，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品硫酸钙；滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，在100℃下常压干燥即得甜菜碱盐酸盐。
实施例2
在室温下将氯乙酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比4.5倍水溶解，按氯乙酸与氢氧化钙的摩尔比为2∶1.05投入氢氧化钙中和，然后按氯乙酸与三甲胺的摩尔比为1∶2.0缓缓滴加30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温3小时；反应液用硫酸酸化，使pH＝1.5，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品硫酸钙；滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，真空干燥即得甜菜碱盐酸盐。
实施例3
在室温下将氯乙酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比4.5倍水，按氯乙酸与碳酸钙的摩尔比为2∶1.1投入碳酸钙中和，然后按氯乙酸与三甲胺的摩尔比为1∶2.1缓缓滴加30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温2小时；反应液用硫酸酸化，使pH＝1.0，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品硫酸钙；滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，在105℃下常压干燥即得甜菜碱盐酸盐。
实施例4
在室温下将氯乙酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比4.5倍水，按氯乙酸与碳酸钙的摩尔比为2∶1.1投入碳酸钙中和，然后按氯乙酸与三甲胺的摩尔比为1∶2.1缓缓滴加30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温2小时；反应液用磷酸酸化，使pH＝1.2，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经于燥得副产品磷酸钙；滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，在100℃下常压干燥即得甜菜碱盐酸盐。
实施例5
在室温下将氯乙酸钙投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比为4.5倍水，按氯乙酸钙与三甲胺的摩尔比为1∶2.0缓缓滴加30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温3小时；反应液用磷酸酸化，使pH＝1.5，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品磷酸钙；滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，真空干燥得甜菜碱盐酸盐。
实施例6
在室温下将氯乙酸投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比4倍水溶解，按氯乙酸与氢氧化钙的摩尔比为2∶1.05投入氢氧化钙中和，然后按氯乙酸与三甲胺的摩尔比为1∶2.0缓缓滴加30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，于40℃下保温1.5小时；反应液用磷酸酸化，使pH＝1.0，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品磷酸钙；滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，在100℃下常压干燥即得甜菜碱盐酸盐。
Claims (2)
1.一种甜菜碱盐酸盐的合成方法，其特征在于它的合成步骤如下：
1)化学反应
在室温下将氯乙酸钙投入装有搅拌、回流冷凝器的反应瓶中，加入重量比为3.5～4.5倍水，按氯乙酸钙与三甲胺的摩尔比为1∶2.0～2.2缓缓加入30％三甲胺水溶液，控制体系的温度不超过40℃，加料完毕后，保温1.5～3小时，
2)分离提纯
将步骤(1)的反应液用硫酸或磷酸酸化，使pH为1.0～1.5，至无白色沉淀止，过滤，滤饼经干燥得副产品硫酸钙或磷酸钙，
3)浓缩结晶
将步骤(2)之滤液蒸发浓缩至有大量固体结晶析出，在100～105℃下常压或真空干燥即得甜菜碱盐酸盐。
2.根据权利要求1所述一种甜菜碱盐酸盐的合成方法，其特征在于所说氯乙酸钙是采用氯乙酸与氢氧化钙或碳酸钙中和反应制得。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |