CN103193681A

CN103193681A - 胍基乙酸的清洁化制备方法

Info

Publication number: CN103193681A
Application number: CN2013101332940A
Authority: CN
Inventors: 杨立彬; 张德福; 李轶明
Original assignee: BEIJING GENDONE AGRICULTURE AND ANIMAL HUSBANDRY TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: BEIJING GENDONE AGRICULTURE AND ANIMAL HUSBANDRY TECHNOLOGIES Co Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-07-10

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

胍基乙酸的清洁化制备方法

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。结晶后加入乙醚，放置过夜，将混合物在冰浴中冷却2h，分出乙醚层。吸滤，依次用冰水、乙醇、乙醚洗涤，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

1.一种胍基乙酸的制备方法，包括如下步骤：

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。