氨基乙酸制备新工艺

精 细 石 油 化 工 SPEC[AI．1TY PETROCHEMIC 第2期 @ 一 ci 氨基乙酸制备新工艺 T 2， 、；6 塾堡 。 堡垒 (南昌大学化学系，330047) 7 研究了以脲和氯乙酸为原料，在常压下反应合成笥基乙酸的实验新力法，在合适的反应条件下．氨基7--酸 的收率达 73 ．纯度达 96 。考察了一些反应条件如反应时间、脲与氯乙酸的摩尔比和反应溶剂等对笥基乙 型 艺 摧 峻 关键词 要呈至堕堂 l一 墨圣竺一 幻 【留文 氨基乙酸是一种重要的氨基酸 ，它可单独或 与谷氨酸等配合用作调昧剂，也可用于合成酒和 酿造制品。在医药方面．可用作氨基酸制剂、金霉 素的缓冲剂和作为抗巴金森氏病药物 L一多巴的 合成原料。。 。在食品方面，可用作奶油、人造奶油 和干酪等的添加剂，以延长食品的保质期 。此外 它也是有机合成的重要原料。 氨基乙酸的制备主要有三种 J：明胶水 解法、Strecker法和氯乙酸氨化法 。目前国内外多 以氨水或液氨作氨化剂对氯乙酸氨化来制备氨基 乙酸 ，然而该方法的缺点是明显的，它要求氨 大大过量，氨损耗大，同时催化剂乌洛托品用量大 且不可回收．生成氨二乙酸和氨三乙酸的副反应 明显 本研究采用脲作氨化剂，对氯乙酸氨化制备 氨基乙酸的新方法，排除了以上缺点．且产品的纯 度和产率均较高 1 实验部分 1．1 原料及仪器 脲、氯乙酸、乙醇、丙酮、碳酸氢铵和盐酸均为 纯或化学纯。 熔点测定管；6511型电动搅拌机；DM 型电 热套；德国制贝克曼 6300系列全自动氨基酸分析 仪；SHZ—D型水循环真空泵 1．2 化学反应式 C]CH2C00H+NH{HCO3一— ClCH2COONH +CO 2+ H 2O CICH2COONH， l 2NCONH? H NCONHCH 2COONH4— H{NOOCCH 2NHCONHCH2COONH4+HC] H zNc() HcH2C00NH{ l 吐解 H NEX)CCH 2NHCONHCH：COONH H NCH2CtK)H+C【 一NH{CI 1．3 实验方法 在装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的三颈 瓶中加入 9．5 g氯乙酸，再在搅拌下慢慢滴加 7．9 g碳酸氢铵的10 mL水溶液中和，之后加入 6 g 脲的 1O mL水溶液．并加热回流，在沸腾温度下 回流反应 8 h，终温为 I20 C，自然冷却并放置 I8 h以上后，用 I 20 mL乙醇醇析 ，过滤得白色结晶 中间产物。母液在回收乙醇后可循环使用。将中 间产物溶于 1j mL 4 mol／L盐 酸溶液中，加热水 解 2 h后，在搅拌下缓慢喷淋乙醇 90 mL，再搅拌 0．5 h后，过滤并洗涤，烘干得氨基乙酸粗品6．3 g。再将粗品溶于 1O mL水中，加热溶解后，在搅 拌下缓慢喷淋乙醇 60 mL，再搅拌 0．j h，冷却到 室温，过滤．晶体用乙醇洗涤 2～3次，烘干得成品 5．7 g．纯度 96 ，产品收率 73 2 结果与讨论 2．1 回流反应时间与收率的关系 回流反应时间是影响反应的重要因素，结果 见表 1。 由表 1可见．随着反应时间的延长，产品收率 也在增加，但当回流反应时间超过 8 h后，收率则 几乎稳定不变，此时再延长反应时间已无意义。另 外还发现，当回流反应 8 h后，立即冷却，并用醇 析．则中间产物得率极低．故放置 18 h以上这一 步是必要的。 收稿 日期 ：1 999—09—1 3：掺 随稿收到 日期 ：2000—03—07 南昌走学 自然科学基金奇助项 目 作者简舟 巍延凰 34岁．刮教授．有机化工专业，主要从事 精细有机化工产品的研完与开发工作 ，已发表 5篇 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 2期 戴延凤等 氢基乙酸制备新工艺 表 1 回流反应时间对产品收搴的影响 注：反应条件见宴验都舟(下同) 2．2 反应物摩尔比对收率的影响 脲与氯乙酸的摩尔比简称脲酸比，它与产品 收率的关系见表 2 表 2 廊酸比对氨基乙酸收搴的影响 罨盏 】 73 3 2．0 74 】 由表 2可见，适当增加脲酸比对提高氯乙酸 的转化率和氨基乙酸的收率是有利的，但当脲酸 比超过1以后，这种影响则变得越来越小。 2．3 溶剂效应 分别选用水、乙醇、5O 乙醇水溶液和丙酮作 溶剂进行反应．结果见表 3 由表 3可见，极性溶剂有利于氯乙酸的亲核 取代反应。 表 3 溶剂对氨基乙酸收搴的影响 注 ：*以无求 乙醇 作落 剂 并 回 反 应 20 h以上 ，有 晶 体析 出 。 3 结 论 新工艺优化的工艺条件是脲 酸比为 1(摩尔 比)，以水或乙醇的水溶液作溶剂，回流反应 8 h， 反应体系的pH值为弱碱性，放置时间约 1 8 h．产 品收率在 73 上。该反应条件经三次重复实 验，收率误差小于 1 。 由于脲中羰基的存在．降低了氨基的活性．所 氨基的过度反应不易发生，最终产物不含氨二 乙酸或氨三乙酸 参 考 文 献 1 司航 化工产品手册(第三版)．化学工业出版社．】999．447 2 西冈一(日 ．食品孺加剂与^体健康．中国食品出版社．1 989 82 3 Morot Gandry．Assimilation Azo[e Plant 1997．199～2lg 4 白正晨 ，梁新义．精细化工．】998，15(4)：12～14 5 崔艳丽．化学世界．】998，(2)：82～84 THE NEW PR0CESS F0R AM IN0ACETIC ACID MANUFACTURE Dai Yanfeng and Deng Ruihong (Department Chemistry．Nanchang University．330047) Abstract The new method of synthesis aminoacet[c acid from urea and chloroacetic acid under normal pres sure was studied．The total yield of am[noacetic acid was about 73％ under optimal reaction condition． The influences of some reaction factors such as reaction time．the molar ratio of urea／c hloroacetic acid and so[vent were discussed． Keys：aminoacetlc acid；synthesis；urea；chloroacetic acid 维普资讯 http://www.cqvip.com