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1、    ?；撬岷铣晒に嚫倪M(jìn)        摘要從乙醇胺經(jīng)二步反應(yīng)合成?；撬?，總收率58.5%。關(guān)鍵詞?；撬岷铣??；撬幔瘜W(xué)名為2-氨基乙磺酸，是人體內(nèi)存在的一種具有多種生理功能的含硫氨基酸，具有促進(jìn)大腦發(fā)育、增強視力、抗炎、解熱、降血壓、降血糖、強肝利膽等作用1，是人體內(nèi)最重要的氨基酸之一。?；撬釤o色、無味，且無任何毒副作用，故發(fā)達(dá)國家對它的研究和應(yīng)用十分重視。近年來隨著對其生理作用、營養(yǎng)價值的深入研究，其應(yīng)用變得非常廣泛。?；撬嵩趪獯罅坑米鳡I養(yǎng)保健品和食品添加劑。據(jù)報道

2、，美國和日本是最主要的消費國，年消費量分別達(dá)1萬噸和5 000噸。文獻(xiàn)2報道?；撬岬暮铣陕肪€有十多條，方法各異，并各有優(yōu)缺點。我國最早由長春制藥廠于1981年合成?；撬?，目前國內(nèi)共有40多家牛磺酸生產(chǎn)廠家，年產(chǎn)量達(dá)5000噸，幾乎全部出口。國內(nèi)應(yīng)用牛磺酸還處于初始階段，年消費不足100噸，如果達(dá)到或接近美、日等國的消費水平，我國牛磺酸的年消費量可達(dá)3萬噸。其巨大的經(jīng)濟效益和社會效益是顯而易見的，應(yīng)引起社會各界的高度重視。1工藝分析我國目前采用最廣的牛磺酸合成工藝為酯化還原法，即乙醇胺與硫酸酯化后，再用亞硫酸鈉還原的工藝路線。該路線雖然原輔料價廉易得，對設(shè)備無特殊要求，操作也較簡便，而且生產(chǎn)成本

3、較低，但存在著酯化物水解嚴(yán)重及亞硫酸鈉氧化損耗大這兩大缺點，故總收率較低(通常在50%以下)。我們結(jié)合對該工藝的研究及生產(chǎn)多年的經(jīng)驗，查閱了國內(nèi)外大量參考文獻(xiàn)，經(jīng)過多次小試、中試放大和工業(yè)化大生產(chǎn)的摸索總結(jié)，最終確定了在還原反應(yīng)中通入N2進(jìn)行保護(hù)，并加入一種能防止酯化物水解的催化劑，以及改變物料添加方式等方法，較好地解決了問題，使小試總收率達(dá)58.5%，大生產(chǎn)總收率達(dá)61.3%，有效地降低了生產(chǎn)成本，并取得可觀的經(jīng)濟效益。經(jīng)過反復(fù)論證，我們確定了影響收率的主要因素為：催化劑濃度；還原回流時間；乙醇胺與亞硫酸鈉摩爾比；氮氣流量。為了尋找最佳工藝條件，我們進(jìn)行了四因素三水平的正交實驗，見表1和表2

4、。表1正交試驗因素與水平因子水平A催化劑濃度(g/L)B摩爾比(mol/mol)C還原時間(h)D氮氣保護(hù)(m3/h)1211.13002411.3351.23611.5403.6表2L9(3)正交試驗結(jié)果編號ABCD收率%1111146.12122249.53133347.74212355.35223154.16231258.67313253.28321155.99332352.147.851.552.550.856.053.252.353.853.852.851.753.0極差R8.21.71.83.0由表1、表2可以看出，各影響因素的主次順序為A>D>C>B，即水解抑制

5、劑對收率的影響最大，氮氣流量次之，乙醇胺與亞硫酸鈉的摩爾比(由于酯化和還原二步反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的摩爾系數(shù)均為1，且不可能用水制取較純凈的硫酸酯)更次，回流時間對收率的影響最小，從而確定最佳工藝條件為A2B3C1D2，即催化劑濃度為4g/L，回流時間為30h，乙醇胺與亞硫酸鈉的摩爾比為11.3，氮氣流量為1.2m3/h。實驗結(jié)果，不論小試、中試放大或工業(yè)化大生產(chǎn)，該工藝條件均有良好的重現(xiàn)性，表明該工藝成熟穩(wěn)定。2實驗部分2.1酯化NH2CH2CH2OH+H2SO4NH2CH2CH2OSO3+H2O將35ml水加入1000ml三口瓶中，冰浴至20，加76ml工業(yè)級乙醇胺，攪拌下，緩慢滴加75m

6、l電池硫酸，控制溫度在40以下(溫度最好保持在2030)，滴完后，繼續(xù)攪拌10min，加熱，減壓蒸干，得類白色粉狀酯化物198g(保留于三口瓶中，備用)。2.2還原NH2CH2CH2OSO3+Na2SO3NH2CH2CH2SO3H+Ha2SO4將206g亞硫酸鈉及450g水加入1000ml燒杯中，攪拌并升溫至約60，使亞硫酸鈉大部分溶解，然后加入4g催化劑。將此溶液倒入盛裝酯化物的三口瓶中，通入1.2m3/h的工業(yè)級氮氣，升溫，回流30h，然后減壓蒸水。趁熱抽濾，濾餅(硫酸鈉)用極少量水洗滌后棄去，洗液并入濾液。濾液水浴降溫至40時應(yīng)剛好有結(jié)晶(?；撬?析出，析晶溫度過高或過低均不妥，濾液繼續(xù)

7、冷卻至常溫，抽濾得?；撬岽制罚俳?jīng)粗制、精制、干燥得含量在98.5%以上的?；撬?02.7g，總收率達(dá)58.5%(注：粗制母液及精制母液應(yīng)分別循環(huán)套用于下批的還原及粗制)。3討論3.1水解抑制劑對收率的影響最大，但濃度過高或過低均使收率降低，原因是濃度過低時，抑制水解的程度不夠，部分酯化物水解；而濃度過高時，離心分離的難度大(有一定的粘性)，部分成品?；撬岜粊G棄而浪費。3.2還原時間延長，收率雖然有所提高，但提高的幅度較小，而水、電、汽等能耗卻較大，故還原時間定為30h較合適。3.3氮氣流量從03.6m3/h，收率有所提高，但氮氣流量大，成本也大，故以1.2m3/h為宜。3.4乙醇胺與亞硫酸鈉

8、的摩爾比增大，收率也增大，但如果比例太大，則其他如成本、分離、能耗等負(fù)面影響也隨之加大，因而將其定為11.3為最佳。3.5直接將水及亞硫酸鈉投入盛裝酯化物的反應(yīng)容器內(nèi)的作法不妥，即使隨即投入催化劑也會促使酯化物快速水解，造成酯化物水解嚴(yán)重而大大降低收率，必須用另一反應(yīng)容器將亞硫酸鈉和催化劑的混合水溶液預(yù)先配制好，并在盛裝酯化物的反應(yīng)容器已有氮氣保護(hù)的條件下才能加入。3.6工業(yè)化大生產(chǎn)的收率高于實驗室小試收率的原因，應(yīng)是小試數(shù)量少而損耗大，而大生產(chǎn)物料多且損耗小所致。3.7本合成路線原輔料價廉易得，設(shè)備增加投入少，操作簡便，工藝成熟穩(wěn)定，成本降低而收率又有大幅度提高，值得推廣應(yīng)用。朱子珍(廣東健力寶藥業(yè)有限公司廣東三水528100)李東其(廣東健力寶藥業(yè)有限公