JPS63115854A

JPS63115854A - アミノエチルスルホン酸の製造方法

Info

Publication number: JPS63115854A
Application number: JP26077786A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Arai; 研一荒井; Masayoshi Suzuki; 政芳鈴木; Masaru Takahara; 勝高原
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1986-11-04
Filing date: 1986-11-04
Publication date: 1988-05-20
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0710821B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、クロルエチルアミン塩酸塩と亜硫酸ナトリウ
ムとを反応させてアミノエチルスルホン酸を製造する際
、合成液中に混入してくる無機塩類、特に塩化ナトリウ
ム、硫酸ナトリウムなどを効果的に除去し、高純度のア
ミノエチルスルホン酸を製造する方法に関するものであ
る。

アミノエチルスルホン酸は、タウリンとして知られてい
る化合物で、心筋梗そく、動脈硬化、肝機能障害などに
対して、予防、治癒効果を存するものとして知られてい
るものである。

［従来の技術］有機物と無機塩を分離する際、有機物と無機塩との溶解
度差を利用して有機物を冷却晶析させることにより有機
物を無機塩より分離する方法は極めて一般的な分離方法
である。しかし、この方法を用いてアミノエチルスルホ
ン酸を該合成液中に存在する塩化ナトリウムおよび硫酸
ナトリウムより分離する際、例えば該合成液を１０℃未
満に冷却し、アミノエチルスルホン酸を晶析させ分離を
行う場合は結晶中に上記無機塩が多量に混入し、さらに
一般に行われている再結晶法によりアミノエチルスルホ
ン酸の精製を行っても上記無機塩を容易に除去すること
はできない、そこで、上記無機塩を含まない高純度のア
ミノエチルスルホン酸を得る方法として、電気透析によ
る方法を特願昭５９−１６４８９３で提案したが、この
方法によると高純度のアミノエチルスルホン酸が得られ
る程度まで電気透析を行えば、かなりの量のアミノエチ
ルスルホン酸が′ａ縮液液側流出する欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］本発明が解決しようとする問題点は、上記従来技術の電
気透析法で流出するアミノエチルスルホン酸を回収して
、高純度のアミノエチルスルホン酸を効率的に製造する
ことである。

［問題点を解決するための手段］本発明者らは、上記欠点を克服するため鋭意検討を重ね
た結果、二段電気透析法を採用することによって上記問
題点を解決できることを見い出し本発明を完成させるに
至った。本発明の二段電気透析法とは、第一段の電気透
析において、クロルエチルアミン塩酸塩と亜硫酸ナトリ
ウムによりアミノエチルスルホン酸を合成した反応液を
、透析膜としてアニオン交換膜およびカチオン交換膜を
組合わせて構成された第一電気透析装置に供給し、第一
段の電気透析を行い、無機塩を除去した第一脱塩液と無
機塩を含をする第一濃縮液に分けて、第一脱塩液からア
ミノエチルスルホン酸を効果的に分離するとともに、第
一濃縮液を上記第一電気透析装置と同様の第二電気透析
装置にかけて第二段の電気透析を行い、第二脱塩液と第
二′ａ縮相液に分けて、第二脱塩液をアミノエチルスル
ホン酸の合成系または電気透析系ヘリサイクルし、第一
濃縮液中に漏洩したアミノエチルスルホン酸を回収する
方法である。

即ち本発明は、クロルエチルアミン塩酸塩と亜硫酸ナト
リウムを反応させてアミノエチルスルホン酸を製造する
に際し、主として塩化ナトリウムおよび硫酸ナトリウム
からなる無機塩を含有する合成液を透析膜としてアニオ
ン交換膜およびカチオン交換膜を組合わせて構成された
第一電気透析装置に供給して第一段の電気透析を行い、
上記無機塩を含有する合成液から、無機塩を除去した第
一脱塩液と無機塩を含有する第一濃縮液とに分けて、第
一脱塩液からアミノエチルスルホン酸を分離するととも
に、第一濃縮液を上記第一電気透析装置と同様の第二電
気透析装置にかけて第二段の電気透析を行い、第二脱塩
液と第二濃縮液とに分けて、第二脱塩液をアミノエチル
スルホン酸の合成系または電気透析系ヘリサイクルする
アミノエチルスルホン酸の製造方法である。

［作用および発明の効果］本発明の方法によれば、比較的簡単な操作によって塩化
ナトリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩を含有する合成
液からアミノエチルスルホン酸を効果的に分離でき、ま
た、電気透析中に漏洩したアミノエチルスルホン酸も効
果的に回収ができる、しかも、電気透析時において上記
無機塩とともに水の一部も除去されてアミノエチルスル
ホン酸の精製と同時に濃縮も行われるためアミノエチル
スルホン酸の回収操作上一段と有利である。

つぎに本発明の方法を第１図によって具体的に説明する
。なお第１図に示す装置は本発明の方法において使用さ
れる第一電気透析装置の単なる一例を示すものであって
、本発明の主旨を逸脱しない範囲において必要に応じて
種々の変更をなしうるちのであることはもちろんである
。また、第二電気透析装置も第一電気透析装置と同様に
示される。第１図において１は第一電気透析槽で、その
内部は交互に設けられたカチオン交換膜Ｃおよびアニオ
ン交換膜Ａよりなるイオン交換膜によって複数個の室に
区画されており、その一端には電極（＋）４が、また他
の一端には電極（−）５が設けられている。これらのイ
オン交換膜としては必ずしも特定のものに限定されるも
のではなく、縮合系、重合系、均一系、不均一系などの
種々のものが使用可能である。例えば、カチオン交換膜
としてはネオセブタＣＭ−２（徳山曹達株式会社製）、
ネオセブクＣＬ−２５Ｔ　（徳山曹達株式会社製）、ア
ニオン交換膜としてはネオセプタＡＭ−３（徳山曹達株
式会社製）、ネオセプタＡＣＨ−４５７（徳山曹達株式
会社製）などがあげられる。

しかして、前述の複数個の室のうち陽極側をアニオン交
換膜Ａで、陰極側をカチオン交換ＭＣで仕切られた第一
脱塩液室２に処理すべき主として塩化ナトリウムおよび
硫酸ナトリウムなどの無機塩不純物を含むアミノエチル
スルホン酸合成液６を供給し、一方第一濃縮液室３には
電解質溶液７、好ましくは除去すべき主たる無機塩であ
る塩化ナトリウムの水溶液を供給して陽極４及び陰極５
より直流を流を通ずる。第一脱塩液室２内のカチオンは
カチオン交換膜Ｃを通り隣接する第一１縮液室３に移動
し、アニオンはアニオン交換膜Ａを通り隣接する第一濃
縮液室３に移動する。したがって、第一脱塩液中の無機
塩は一方的にアミノエチルスルホン酸から分離されて第
一ｉａｗｉ液へ移動する結果となり、適当な時間電気透
析を行えば第一脱塩液室２からは無機塩を殆ど含まない
第一脱塩液８が得られる。しかも、イオンの移動に伴っ
て水も第一脱塩液室２から第一濃縮液室３に一部移動す
るので、電気透析を行う前よりａｍされた第一脱塩液８
が得られる。また、これらの第一脱塩液８または第二濃
縮液室は必要に応じてそれぞれ第一脱塩液室２または第
一濃縮液室３からその一部を抜き出し、そのままもしく
は液組成を調整したのち再び元の各室に循環させてもよ
く、または循環させることなく連続的にそれぞれの各室
内を通過させて処理してもさしつかえない。

また、第一段の電気透析を行う際アミノエチルスルホン
酸の電気泳動および濃度差拡散により第一脱塩液室２か
ら第一濃縮液室３に７ミノエチルスルホン酸が漏洩する
が、この漏洩したアミノエチルスルホン酸を回収するた
め、第一′ａ前液を第二段の電気透析への供給液として
第一電気透析装置と同様の第二電気透析装置に供給し、
第一段の電気透析と同様の電気透析処理を行う。第二脱
塩液中の無機塩は第一段の電気透析と同様、一方的にア
ミノエチルスルホン酸から分離されて第二濃縮液へ移動
する結果となり、適当な時間電気透析を行えば第二脱塩
液室からは無機塩を殆ど含まない第二脱塩液が得られる
。しかも、イオンの移動に伴って水も第二脱塩液室から
第二濃縮液室に一部移動するので、電気透析を行う前よ
り濃縮された第二脱塩液が得られる。また、これらの第
二脱塩液または第二濃縮液は必要に応じてそれぞれ第二
脱塩液室または第二ｍ相液室からその一部を抜き出し、
そのままもしくは液組成を調整したのち再び元の各室に
循環させてもよく、または循環させることな（連続的に
それぞれの各室内を通過させて処理してもさしつかえな
い。

このようにして無機塩が分離され且つアミノエチルスル
ホン酸の濃縮された第一脱塩液からは冷却晶析などの公
知の手段によって目的とする高純度のアミノエチルスル
ホン酸が得られる。また、第二脱塩液は第一段の電気透
析において漏洩したアミノエチルスルホン酸を回収した
ものであり、アミノエチルスルホン酸の濃度が低いため
冷却晶析などの手段によっては分離が困難であるか、ま
たは分離する効果が少い、そのため無機塩が分離された
第二脱塩液は、アミノエチルスルホン酸の合成系に、す
なわち亜硫酸ナトリウムを溶解する水の一部としてリサ
イクルして用い、結果としてアミノエチルスルホン酸の
回収が行われる。

第一段の電気透析にかける合成液のアミノエチルスルホ
ン酸濃度は特に制限はないが、電気透析により水が移動
しアミノエチルスルホン酸が濃縮されるため、電気透析
温度におけるアミノエチルスルホン酸の溶解度をこえる
ようになると結晶の析出がおきる。したがって第一段の
電気透析中にアミノエチルスルホン酸の結晶が第一電気
透析槽内で析出しないように第一段の電気透析温度およ
びアミノエチルスルホン酸濃度を適当に保つことが必要
である。第一段の電気透析温度が５０℃程度、電気透析
後の第一脱塩液中のアミノエチルスルホン酸の濃度が１
７〜１９％になるようにするのが好ましい。

第一段の電気透析温度はイオン交換膜の使用可能温度範
囲内で行い、常温〜５５°Ｃでの範囲内で、好ましくは
４５〜５３°Ｃで行うのが望ましい、５５°Ｃより高く
なるとイオン交換膜の使用温度範囲をこえるので望まし
くない、温度が低いとアミノエチルスルホン酸の結晶が
析出するためアミノエチルスルホン酸の濃度をあげるこ
とができず好ましくない。

第一段の電気透析終了後の第一脱塩液中のアミノエチル
スルホン酸の濃度を１７〜１９％にｔル、ｓ。

°Ｃでのアミノエチルスルホン酸の水に対する溶解度が
１８％であり、これ以上濃度が高くなると電気透析槽内
でアミノエチルスルホン酸の析出がおこりイオン交換膜
をいためることとなる。４度が低いと歩留まりが低く効
率がよくない。

第一段の電気透析終了後の第一脱塩液のアミノエチルス
ルホン酸の濃度を１７〜１９％にするためには第一段の
電気透析の水の移動量および合成液のアミノエチルスル
ホン酸濃度、無機塩濃度等にもよるが、第一段の電気透
析開始時のアミノエチルスルホン酸濃度をｌＯ〜１４％
程度にするのが望ましい６合成液のアミノエチルスルホ
ン酸濃度が高い場合、合成液を水で希釈して調整を行う
、この際無機塩が分離された第二脱塩液は第一段の電気
透析において漏洩したアミノエチルスルホン酸を回収し
たものであり、アミノエチルスルホン酸の濃度が低く、
冷却晶析などの手段によっては分離が困難であるか、ま
たは分離する効果が少いため、無機塩が分離された第二
脱塩液は、第１脱塩液を冷却晶析させて結晶を除去した
後の濾液と混合して、合成液のアミノエチルスルホン酸
をｉ４　度ｔｍ　Ｎする水のかわりとして電気透析系に
リサイクルして用いることが可能であり、結果としてア
ミノエチルスルホン酸の回収が行われる。

電気透析処理条件としては、電気透析温度は５５℃以下
、電流密度はイオン交換膜１　ｄ＋ｎ”あたり４．５Ａ
以下程度に選ぶのが適当である。

なお、第一段、第二段の電気透析槽ともに前述のアニオ
ン交換膜Ａ、カチオン交換膜Ｃを多数設けることによっ
て、反応生成液の電気透析処理を著しく能率化すること
ができる。

第一段の電気透析処理を行った第一脱塩液を通常の冷却
晶析をすることによって日本薬局方（第八改正）の規格
値に合格する精製アミノエチルスルホン酸を得ることが
できる。

本発明の製造方法は、亜硫酸ナトリウム水溶液にクロル
エチルアミン塩酸塩水溶液を加え加熱するような方法で
ある。すなわち、クロルエチルアミン塩酸塩とこれに対
しｌ−１，３倍モルの亜硫酸ナトリウムを常温〜沸点ま
での温度で反応させると生成したアミノエチルスルホン
酸を含有する合成液が得られる。この方法による合成液
には、アミノエチルスルホン酸が５〜３０重量％、塩化
ナトリウムが１〜２８重量％、硫酸ナトリウムが１〜１
０重景％含存されている０合成液を二段電気透析処理す
ることによって合成液中の塩化ナトリウムおよび硫酸ナ
トリウムを分離し、第一段の電気透析によって得られた
第一脱塩液を撹はんを伴った外部冷却のような通常の方
法で冷却晶析をするとアミノエチルスルホン酸が析出し
てくるので遠心分離等の適宜の方法により分離される０
分離された結晶を通常結晶重量の０．５〜５倍量の洗浄
水を用いて洗浄することによって、アミノエチルスルホ
ン酸中の塩化ナトリウムおよび硫酸ナトリウム含量がそ
れぞれ日本薬局方（第八改正）の規格値を充足するよう
なアミノエチルスルホン酸の結晶が得られる。また、第
二段の電気透析によって得られた第二脱塩液は前記濾液
と混合してアミノエチルスルホン酸の合成系に、すなわ
ち亜硫酸ナトリウムを溶解する水の一部としてリサイク
ルして用い、または、合成液のアミノエチルスルホン酸
を濃度調整する水のかわりとして電気透析系にリサイク
ルして用いることにより、第一段の電気透析において第
一濃縮液側に漏洩したアミノエチルスルホン酸の回収を
行う。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
らは単なる例示であり、本発明がこれら実施例に限定さ
れるものでないことはもちろんである。

実施例１撹はん機、温度計、滴下漏斗および冷却管を備えた３０
２フラスコ中で水２０．００ｋｇを窒素バブリングと同
時に昇温して３５°Ｃとし、これに亜硫酸ナトリウム４
．９３ｋｇ　（純度９４．０％、硫酸ナトリウム６％を
含む）を溶解させて亜硫酸ナトリウム水溶液を調整した
。これに８０％クロルエチルアミン塩酸塩水溶液５．０
８ｋｇを５３〜５６℃で６時間かけて徐々に滴下し、そ
の後５５°Ｃに３時間保った０次いで、温度を上げ６５
°Ｃで２時間、８０°Ｃで２時間、９０°Ｃで２時間、
沸点で１時間反応を行い、アミノエチルスルホン酸合成
液を得た０以上の反応はすべて窒素シール下で行った。

この合成液中にはアミノエチルスルホン酸４．０９ｋｇ
　（１３，６重量％）、塩化ナトリウム３．９６ｋｇ　
（１３，２重量％）、硫酸ナトリウム０．３０ｋｇ（１
，０重量％）を含有しており、この合成でのアミノエチ
ルスルホン酸への転化率は９３．４モル％であった。

こ、の合成液６ｋｇ（アミノエチルスルホン酸８１６．
０ｇ、塩化ナトリウム７９２．０ｇ、硫酸ナトリウム６
０．０ｇを含む）に水１３００ｇを加えてアミノエチル
スルホン酸濃度を１１．２％に調整して第一脱塩液室に
供給し、また、７，８％塩化ナトリウム水溶液２．５ｋ
ｇ　　（塩化ナトリウム１９５．０ｇ）を第一］ｉ？ｉ
液室に供給し、第一段の電気透析にかける溶液を調整し
た。

これらの溶液を有効膜面積１枚あたり２　ｄｎ＋”のネ
オセプタＡＭ−３（アニオン交換膜、徳山曹達株式会社
製）およびネオセプタＣＭ−２（カチオン交換膜、徳山
曹達株式会社製）を用い膜間隔０．７５＋ａｍ、　ＩＱ
対で構成された第１図に示されるような第一電気透析装
置を用い、第一脱塩液室にはアミノエチルスルホン酸合
成液を供給し、第一′ａ１ｉ！液室には７．８％塩化ナ
トリウム水溶液を供給し第一段の電気透析を行った。！
気透析時の温度５０℃、電流密度４．５Ａ　／　ｄｍ”
でアミノエチルスルホン酸合成液を処理Ｗｋ０．０６１
　／　）Ｉｒ−ｄｍ”で４．５時間循環させた。

第一段の電気透析によって得られた第一脱塩液の組成は
アミノエチルスルホン酸１８．２重量％（７９７，２ｇ
）　、塩化ナトリウム０．２重世％（７，９ｇ）、硫酸
ナトリウム０．６重量％（２７，０ｇ）であった。

アミノエチルスルホン酸中の塩化ナトリウムは９９．０
重量％が透析分離され、硫酸ナトリウムは５５．２重量
％が透析分離された。また、第一濃縮液中へのアミノエ
チルスルホン酸の漏洩は２．３重量％であった。

第一脱塩液を３　”Ｃまで冷却し、アミノエチルスルホ
ン酸を晶析分離した。晶析分離した結晶重量と同量の洗
浄水を用いて洗浄した。純度９９．９％以上のアミノエ
チルスルホン酸５５８ｇが得られ、アミノエチルスルホ
ン酸中の塩化ナトリウムは２６ｐｐｍ、硫酸ナトリウム
は２０ｐｐｍであった。

実施例２実施例１と同様にして第一段の電気透析を行うとともに
、実施例１で得られた第一濃縮液を第二脱塩液室に供給
し、また、７．８％塩化ナトリウム水？８液を第二濃縮
液室に供給し、第一電気透析装置と同様の第一電気透析
装置を用いて第二段の電気透析を行った。

第一段の電気透析によりアミノエチルスルホン酸１８．
２重里％（７９７，２ｇ）　、塩化ナトリウム０．２重
量％（７，９ｇ）　、硫酸ナトリウム０．６重量％（２
７，０ｇ）の組成の第一脱塩液が得られ、第二段の電気
透析によりアミノエチルスルホン酸１．０重量％（１８
，７ｇ）、塩化ナトリウム０．４重量％（７，５ｇ）、
硫酸ナトリウム０．８重量％（１４，９ｇ）の組成の第
二脱塩液が得られた。

第一段の電気透析により、９９．０ｆｆｉ１％の塩化ナ
トリウム、５５．２重量％の硫酸ナトリウムが分離され
、第二段の電気透析により、９９．２重世％の塩化ナト
リウム、５４．８重量％の硫酸ナトリウムが分離された
。また、第一濃縮液へのアミノエチルスルホン酸の漏洩
は２．３重量％、第二濃縮液へのアミノエチルスルホン
酸の漏洩は１．６重量％であり、生成したアミノエチル
スルホン酸の実質的なロスは０．１重量％以下であった
。

実施例３実施例２において得られた第一脱塩液を冷却晶析し、ア
ミノエチルスルホン酸を分離した濾液と第二脱塩液を混
合し、リサイクル液とした。

亜硫酸ナトリウムを溶解させる水のかわりに前記リサイ
クル液を２６．０ｋｇ用いたほかは実施例１と同様のア
ミノエチルスルホン酸合成を行い、アミノエチルスルホ
ン酸５．１５ｋｇ　（１４，３重量％）、塩化ナトリウ
ム４．０２ｋｇ　（１１，２重世％）、硫酸ナトリウム
０．３２ｋｇ（０，９重量％）を含有する合成液を得た
。

この合成でのアミノエチルスルホン酸への転化率は９３
．１モル％であった。また、第一脱塩液室に供給する合
成液５．００ｋｇを希釈する水のかわりに前記リサイク
ル液２．５０ｋｇを用いてアミノエチルスルホン酸濃度
を１０．９％に調整した。これらの操作以外は実施例２
と同様の操作を行った。

第一段の電気透析によりアミノエチルスルホン酸１８．
５重量％（７９８，４ｇ）　、塩化ナトリウム０．１３
重量％（５，６ｇ）　、硫酸ナトリウム０．５６重量％
（２４，０ｇ）の組成の第一脱塩液が得られ、第二段の
電気透析によりアミノエチルスルホン酸１．０重量％（
１８，７ｇ）、塩化ナトリウム０．３重量％（５，４ｇ
）、硫酸す）　ＩＪウム０．８重量％（１４，２ｇ）の
組成の第二脱塩液が得られた。

第一段の電気透析により、９９．０重量％の塩化ナトリ
ウム、５３．０重量％の硫酸ナトリウムが分離され、第
二段の電気透析により、９９．４重量％の塩化ナトリウ
ム、５７．０重量％の硫酸ナトリウムが分離された。ま
た、第一ｉ４Ｍ液へのアミノエチルスルホン酸の漏洩は
２．４重世％、第二濃縮液へのアミノエチルスルホン酸
の漏洩は１．６重量％であり、生成したアミノエチルス
ルホン酸の実質的なロスは０．１重量％以下であった。

第一脱塩液を３°Ｃまで冷却し、アミノエチルスルホン
酸を晶析分離した。晶析分離した結晶重量と同量の洗浄
水を用いて洗浄した。純度９９．９％以上のアミノエチ
ルスルホン酸５５１ｇが得られ、アミノエチルスルホン
酸中の塩化ナトリウムは２１１）ｌ）Ｉｌｌ、硫酸ナト
リウムは１９ｐｐｍであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一電気透析装置の一実施例を示す回である。図において各符号は次の意味を示す。Ａ：アニオン交換膜、Ｃ：カチオン交換膜、１：第一電
気透析槽、２：第一脱塩液室、３：第一濃縮液室、４：
陽極、５：陰極、６：合成液、７：電解質溶液、８：第
一脱塩液、９：第一濃縮液、１０：陽極液、１１：陰極
液特許出願人　　　三井東圧化学株式会社図面を第１Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クロルエチルアミン塩酸塩と亜硫酸ナトリウムを
反応させてアミノエチルスルホン酸を製造するに際し、
主として塩化ナトリウムおよび硫酸ナトリウムからなる
無機塩を含有する合成液を透析膜としてアニオン交換膜
およびカチオン交換膜を組合わせて構成された第一電気
透析装置に供給して第一段の電気透析を行い、上記無機
塩を含有する合成液から、無機塩を除去した第一脱塩液
と無機塩を含有する第一濃縮液とに分けて、第一脱塩液
からアミノエチルスルホン酸を分離するとともに、第一
濃縮液を上記第一電気透析装置と同様の第二電気透析装
置にかけて第二段の電気透析を行い、第二脱塩液と第二
濃縮液とに分けて、第二脱塩液をアミノエチルスルホン
酸の合成系または電気透析系へリサイクルすることを特
徴とするアミノエチルスルホン酸の製造方法。