2-氨基乙磺酸的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明2-氨基乙磺酸的合成方法，在24wt％的亞硫酸氫鈉溶液中通入環(huán)氧乙烷氣體，環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉的用量摩爾比為1：1.2，在0.1MPa、PH值6.5—7.5和80℃下反應1.2小時，得到含羥乙基磺酸鈉的混合物（轉(zhuǎn)化率99％）；2-氨基乙磺酸鈉的制備一：在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的同時存在下，碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為3：1，在含羥乙基磺酸鈉的混合物中加入液氨（反應液中氨的濃度為20%，質(zhì)量百分比），在15MPa、160℃下反應45分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉，其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的1％；2-氨基乙磺酸的制備一：按1：2的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70℃中和反應，10-50℃結(jié)晶得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，本發(fā)明產(chǎn)率高、成本較低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】2-氨基乙磺酸的合成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及西藥產(chǎn)品制造領域，具體涉及2-氨基乙磺酸的合成方法。
【背景技術】
[0002]2-氨基乙磺酸，純品為無色或白色斜狀晶體，無臭，化學性質(zhì)穩(wěn)定，溶于乙醚等有機溶劑，因其在1843年首先從牛膽汁中提取所得，故命名為“Taurine”(拉丁文，意為“來自牛的氨基酸”)。它與谷氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、絲氨酸、纈氨酸和蘇氨酸等其它基本氨基酸最大不同之處在于:2_氨基乙磺酸并不直接參與合成蛋白質(zhì)，而是一種游離于細胞外的特殊氨基酸?，F(xiàn)已知道2-氨基乙磺酸在體內(nèi)能發(fā)揮多種作用，其中包括排毒、增強細胞膜的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)(腦)興奮性神經(jīng)傳遞質(zhì)的產(chǎn)生以及細胞間的鈣含量等等。2-氨基乙磺酸是機體細胞內(nèi)含量最豐富的含硫自由基氨基酸，2-氨基乙磺酸雖然不參與蛋白質(zhì)合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。人體合成2-氨基乙磺酸的半胱氨酸亞硫酸羧酶(CSAD)活性較低，主要依靠攝取食物中的2-氨基乙磺酸來滿足機體需要。2-氨基乙磺酸對嬰兒的腦、神經(jīng)、內(nèi)臟、內(nèi)分泌機能等發(fā)育以及鈣質(zhì)、脂肪和維生素的吸收都起著至關重要的作用，并有助于成年人增強體質(zhì)、預防疾病、解除疲勞提高工作效率。
[0003]2-氨基乙磺酸是人體必需的一種非蛋白質(zhì)類重要氨基酸，也是名貴中藥“牛黃”的重要成份之一，具有獨特的藥理及營養(yǎng)保健作用。可廣泛應用于醫(yī)藥、食品添加劑、飼料添加劑、熒光增白劑、有機合成等領域，也可用作生化試劑、濕潤劑、PH緩沖劑等。西方發(fā)達國家已普遍應用于醫(yī)藥及食品添加劑中。
[0004]在醫(yī)療制藥方面，2-氨基乙磺酸具有降血糖、維持正常視覺功能、調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導、參與內(nèi)分泌活動、提高人體免疫能力等功效，臨床上主要用于治療感冒、各類炎癥、各類眼疾及藥物中毒。
[0005]在食品工業(yè)上，可添加于乳制品、飲料、復合味精及豆制品中；加快對神經(jīng)細胞的分化、發(fā)育、增強機體免疫能力，對不同年齡的人群均有較佳的保健作用；作為食品營養(yǎng)強化劑，在牛奶和奶粉中加入適量2-氨基乙磺酸，其營養(yǎng)價值接近母乳，尤其對胎兒、嬰幼兒有益智強身作用；能顯著抑制和治療老年性癡呆，改善腦功能和視網(wǎng)膜組織。
[0006]早期2-氨基乙磺酸產(chǎn)品多從牛膽汁、黑色血或大型鮑魚體內(nèi)提取。但由于生產(chǎn)成本太高，現(xiàn)已基本不從動物原料中提取，而改用更為廉價的化學合成法。目前國際市場上的2-氨基乙磺酸產(chǎn)品均為合成品。
[0007] 目前，國內(nèi)外多采用乙醇胺法制備2-氨基乙磺酸，即由乙醇胺、硫酸等經(jīng)酯化、磺化反應，再經(jīng)濃縮、分離、重結(jié)晶、烘干制成產(chǎn)品。此法的缺陷:由于酯化、磺化(還原)反應都是可逆反應，反應條件、時間、反應進行的程度、分離方法等交互作用，造成2-氨基乙磺酸的收率僅為48~52%，而成本收率為49%，生產(chǎn)成本高，能耗大，勞動強度大。對此缺陷一直沒有良好的技術方案解決。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為了解決本【技術領域】中的上述缺陷，本發(fā)明提供一種升級版的2-氨基乙磺酸的合成方法，其目的在于將合成2-氨基乙磺酸的時間大大縮短、產(chǎn)品率顯著提高、成本降低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009]本發(fā)明提供的技術方案是:羥乙基磺酸鈉的制備一:在24￥丨％的亞硫酸氫鈉溶液中通入環(huán)氧乙烷氣體，環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉的用量摩爾比為1:1.2，在0.1MPa, PH值
6.5 — 7.5和80°C下反應1.2小時，得到含羥乙基磺酸鈉的混合物(轉(zhuǎn)化率99%) ;2_氨基乙磺酸鈉的制備一:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的同時存在下，碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為3:1，在含羥乙基磺酸鈉的混合物中加入液氨(反應液中氨的濃度為20%，質(zhì)量百分比)，在15MPa、160°C下反應45分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉，其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的1% ;2_氨基乙磺酸的制備一:按1:2的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應，10-50°C結(jié)晶得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，產(chǎn)率73.4% NMR(DMS0-d6,TMS, 90MHz) δ 2.72 (m, 2H)，3.05 (m, 2H)，7.65 (br, 3H) ； IR (cm ^1):3210.21, 3049.23，2968.46 (-NH2) ;1178.78，1221.28，1510.98，1584.69，1616.28 (-SO3H) ;13C_ 匪R: δ550.4(Cl) , 528.6(C2)。
[0010]羥乙基磺酸鈉的制備二:將1:1.1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.07MPa、PH值6.5 — 7.5和75°C下反應1.5小時，制得羥乙基磺酸鈉；2_氨基乙磺酸鈉的制備二:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為5:1)的同時存在下，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液中氨的濃度為25%，質(zhì)量百分比)在21MPa、280°C下反應25分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉， 其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的5% ;2_氨基乙磺酸的制備二:按1:2.1的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，產(chǎn)率 81.5%。1HNMR (DMS0-d6, TMS, 90 MHz) δ 2.73 (m, 2H)，3.05 (m, 2H)，7.64 (br,3H) ；IR(cm_1):3209.87, 3050.12, 2969.21 (-NH2) ;1179.11，1222.15，1511.09, 1585.06,1616.32 (-SO3H) ；13C- NMR: δ 550.3 (Cl) , 528.7 (C2)。
[0011]羥乙基磺酸鈉的制備三:將1:1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.08MPa、PH值6.5 — 7.5和85°C下反應1.1小時，制得羥乙基磺酸鈉；2_氨基乙磺酸鈉的制備三:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為4:1)的存在下，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液中氨的濃度為30%，質(zhì)量百分比)在17MPa、190°C下反應30分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉；其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的3% ;2_氨基乙磺酸的制備三:按1:2.2的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，產(chǎn)率 78.6 %。1H NMR (DMS0_d6，TMS, 90 MHz) δ 2.73 (m, 2H)，3.06 (m, 2H)，7.66 (br,3H) ；IR(cm_1):3210.17, 3049.88, 2968.98 (-NH2) ;1179.15，1221.87，1511.25, 1584.86,1616.18 (-SO3H) ；13C- NMR: δ 550.6 (Cl) , 528.5 (C2)。
[0012]由上述發(fā)明可以看出，當本發(fā)明采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為催化劑時比采用碳酸鈉作為催化劑或不用催化劑的效果有顯著的區(qū)別；采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為催化劑時，能在較短的反應時間內(nèi)，獲得較高的產(chǎn)物收率。這樣選擇合適的條件，可以使本發(fā)明在較低的成本條件下，進行工業(yè)化生產(chǎn)，并獲得較好的收益。
[0013]本發(fā)明由于采用上述技術方案，合成2-氨基乙磺酸的時間短、產(chǎn)率高、成本較低，易于工業(yè)化生產(chǎn)?！揪唧w實施方式】
[0014]以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明的2-氨基乙磺酸的合成方法作進一步詳細的說明，本發(fā)明不限于下述實施例。
[0015]實施例1
羥乙基磺酸鈉的制備:在24wt%的亞硫酸氫鈉溶液中通入環(huán)氧乙烷氣體(環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉的用量摩爾比為1:1.2)在0.lMPa、PH值6.5 — 7.5和80°C下反應1.2小時，得到含羥乙基磺酸鈉的混合物(轉(zhuǎn)化率99 % );
2-氨基乙磺酸鈉的制備:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為3:1)的存在下，在含羥乙基磺酸鈉的混合物中加入液氨(反應液中氨的濃度為20%，質(zhì)量百分比)，在15MPa、160°C下反應45分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉；其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的1% ;
2-氨基乙磺酸的制備:按1:2的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應，10-50°C結(jié)晶得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，產(chǎn)率73.4%。
[0016]實施例2:
羥乙基磺酸鈉的制備:將1:1.1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.07MPa、PH值
6.5—7.5和75°C下反應1.5小時，制得羥乙基磺酸鈉；
2-氨基乙磺酸鈉的制備:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為5:1)的存在下，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液中氨的濃度為25%，質(zhì)量百分比)在21MPa、280°C下反應25分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉；其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的5% ；
2-氨基乙磺酸的制備:按1:2.1的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，產(chǎn)率81.5%。
[0017]實施例3:
羥乙基磺酸鈉的制備:將1:1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.08MPa、PH值6.5—
7.5和85°C下反應1.1小時，制得羥乙基磺酸鈉；
2-氨基乙磺酸鈉的制備:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為
4:1)的存在下，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液中氨的濃度為30%，質(zhì)量百分比)在17MPa、190°C下反應30分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉；其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的3 % ； 2-氨基乙磺酸的制備:按1:2.2的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸，產(chǎn)率78.6%。
[0018]由本發(fā)明的實施例可以看出，當本發(fā)明采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為催化劑時比采用碳酸鈉作為催化劑或不用催化劑的效果有顯著的區(qū)別；采用碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物作為催化劑時，能在較短的反應時間內(nèi)，獲得較高的產(chǎn)物收率。這樣選擇合適的條件，可以使本發(fā)明在較低的成本條件下，進行工業(yè)化生產(chǎn)，并獲得較好的收益。
【權(quán)利要求】
1.2-氨基乙磺酸的合成方法，其特征是:羥乙基磺酸鈉的制備一:在24wt%的亞硫酸氫鈉溶液中通入環(huán)氧乙烷氣體，環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉的用量摩爾比為1:1.2，在0.1MPa,PH值6.5—7.5和80°C下反應1.2小時，得到含羥乙基磺酸鈉的混合物(轉(zhuǎn)化率99%);2_氨基乙磺酸鈉的制備一:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉的同時存在下，碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為3:1，在含羥乙基磺酸鈉的混合物中加入液氨(反應液中氨的濃度為20%，質(zhì)量百分比)，在15MPa、160°C下反應45分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉，其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的1% ;2_氨基乙磺酸的制備一:按I:2的摩爾比將硫酸與.2-氨基乙磺酸鈉在.30-70°C中和反應，10-50°C結(jié)晶得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-氨基乙磺酸的合成方法，其特征是:羥乙基磺酸鈉的制備二:將1:1.1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.07MPa、PH值6.5—.7.5和75°C下反應.1.5小時，制得羥乙基磺酸鈉；2_氨基乙磺酸鈉的制備二:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為5:1)的同時存在下，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液中氨的濃度為25%，質(zhì)量百分比)在21MPa、280°C下反應25分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉；其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的5% ;2_氨基乙磺酸的制備二:按1:2.1的摩爾比將硫酸與.2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-氨基乙磺酸的合成方法，其特征是:羥乙基磺酸鈉的制備三:將1:1摩爾比的環(huán)氧乙烷與亞硫酸氫鈉在0.08MPa、PH值6.5 — .7.5和85°C下反應1.1小時，制得羥乙基磺酸鈉；2_氨基乙磺酸鈉的制備三:在催化劑碳酸鈉和碳酸氫鈉(碳酸鈉和碳酸氫鈉的摩爾比為4:1)的存在下，羥乙基磺酸鈉與液氨(反應液中氨的濃度為30%，質(zhì)量百分比)在17MPa、190°C下反應30分鐘制得2-氨基乙磺酸鈉；其中，催化劑的用量是羥乙基磺酸鈉的質(zhì)量的3% ；2-氨基乙磺酸的制備三:按1:2.2的摩爾比將硫酸與2-氨基乙磺酸鈉在30-70°C中和反應得到產(chǎn)品2-氨基乙磺酸。
【文檔編號】C07C309/14GK104003911SQ201410276874
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】陸韜, 王代龍 申請人:陸韜, 王代龍