專利名稱：一種dl－丙氨酸的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氨基酸的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的講公開了一種DL-丙氨酸的制備工藝。
背景技術(shù)：
DL-丙氨酸(DL-Alanine)是氨基酸的一種，物理性狀為白色針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，是食品、化妝品、飼料生產(chǎn)的重要添加劑，也是維生素B6、泛酸等藥物合成中間體及其它有機(jī)合成的主要原料。
目前DL-丙氨酸的制備包括Streck法、α-鹵代酸法和相轉(zhuǎn)移催化合成等三種工藝。其中Streck法為乙醛與氰化氫形成氰醇，除去其中過量氰化氫后，加入氨溶液內(nèi)，生成氨基腈，加堿水解得丙氨酸的鈉鹽，經(jīng)離子交換樹脂處理得DL-α-丙氨酸，再由水或乙醇水溶液重結(jié)晶而得。利用該方法制備DL-α-丙氨酸，盡管原料價(jià)格便宜，但卻存在著氨基氰水解后分離比較困難，特別是DL-丙氨酸與副產(chǎn)物分離比較復(fù)雜，稍有不當(dāng)即影響產(chǎn)品質(zhì)量，氨解反應(yīng)條件苛刻，氰化氫的運(yùn)輸比氨更為困難。
α-鹵代酸法為以α-氯丙酸為原料，以烏洛托品為催化劑，與氨水進(jìn)行氨化，制成α-丙氨酸和氯化銨混合物，粗制品進(jìn)入醇溶液中進(jìn)行醇析、離心、干燥得工業(yè)級產(chǎn)品，再經(jīng)離子交換樹脂法或重結(jié)晶法得精品DL-α-丙氨酸。利用該方法制備DL-α-丙氨酸，盡管原料易得，對設(shè)備要求不高，但在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物氯化銨，分離困難，精制成本高；要采用大量甲醇醇析，造成甲醇嚴(yán)重?fù)]發(fā)排放，污染嚴(yán)重，且甲醇貯存場地和生產(chǎn)場地易燃易爆，生產(chǎn)安全性不高；催化劑用量很大，不能回收而造成浪費(fèi)，未反應(yīng)完原料不能回用，反應(yīng)終點(diǎn)難以判斷，難于降低原料的消耗。
相轉(zhuǎn)移催化合成DL-丙氨酸為先加入氫氧化鉀和氯化鋰、濃氨水，攪拌，預(yù)冷。再加入用二氯甲烷溶解的氯化三乙基芐基銨(PTC)，待溫度冷至0℃時(shí)開始通入氨氣，滴加40％的乙醛、氯仿和二氯甲烷的混合液，滴完乙醛后，在0～5℃條件下繼續(xù)通氨攪拌反應(yīng)6～12h，使其完成重排、氨解、水解等反應(yīng)，至室溫時(shí)，停止攪拌和通氨，靜置，產(chǎn)物用去離子水溶解，靜置分層，水層用5％的稀鹽酸調(diào)節(jié)等電點(diǎn)，調(diào)好等電點(diǎn)的溶液進(jìn)行離子交換樹脂處理，分別用去離子水、氨水淋洗，提取液進(jìn)行減壓蒸餾，析出的針狀淡黃色粗品DL-α-丙氨酸用甲醇重結(jié)晶處理，干燥后，得到白色粉末成品DL-α-丙氨酸。該工藝具有操作周期長，需低溫冷凍，離子交換樹脂法處理效率低、三廢產(chǎn)生量大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種生產(chǎn)工藝簡單、無三廢產(chǎn)生、生產(chǎn)成本低的DL-丙氨酸的制備工藝。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案為；一種DL-丙氨酸的制備工藝，包括下列步驟以L-丙氨酸為原料，加入催化劑，在冰醋酸溶液中加熱至80-110℃、溶解；溫度保持在95-100℃進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到消旋的DL-丙氨酸；將消旋的DL-丙氨酸母液降溫至20-50℃冷卻后，含有雜質(zhì)的DL-丙氨酸結(jié)晶析出，將該結(jié)晶進(jìn)行離心甩干后，加熱至100-120℃的溫度下烘干再得粗品DL-丙氨酸；在粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水中進(jìn)行重結(jié)晶，即得DL-丙氨酸。
另外所述的蒸發(fā)濃縮形成的冰醋酸溶液回收；所述的在粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水中進(jìn)行重結(jié)晶的工序至少重復(fù)兩次；所述的催化劑為醛類催化劑。
本發(fā)明的目的就是提供一種DL-丙氨酸的制備工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，本工藝反應(yīng)為一步法，大大簡化了傳統(tǒng)工藝的多步驟、多工序的反應(yīng)程序，具有工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)；其二，本工藝所使用的溶劑均可回收再利用——催化劑與溶劑冰醋酸均可以循環(huán)使用，精制過程中，廢活性炭經(jīng)協(xié)作廠回收復(fù)活再生后，可循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)了副產(chǎn)物為零的突破，避免了有害物質(zhì)對環(huán)境的污染；其三，本工藝是采用L-丙氨酸為基礎(chǔ)原料，在生產(chǎn)過程中未涉及任何傳統(tǒng)工藝中不易控制的氯化物、硫酸鹽、重金屬等離子，故成品的質(zhì)量容易控制，解決了目前傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品中重金屬、離子氯離子、硫酸根離子含量高的問題；其四，成本大大降低(利用本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品成本為28000元/噸，其他工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品成本在40000元/噸以上)。


如圖所示為本發(fā)明所提供的DL-丙氨酸制備工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明所提供的一種DL-丙氨酸的制備工藝做進(jìn)一步的詳細(xì)說明實(shí)施例1將130公斤的L-丙氨酸為原料、0.18公斤的水楊醛作催化劑和1200公斤的冰醋酸溶液置入反應(yīng)釜中加熱至80℃下溶解反應(yīng)；溫度保持在100℃進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，通過催化劑的作用，使L-丙氨酸中的碳原子的氫鍵發(fā)生斷裂并進(jìn)行轉(zhuǎn)移，得到消旋的DL-丙氨酸；將消旋的DL-丙氨酸母液降溫至50℃冷卻后，含有雜質(zhì)的DL-丙氨酸過飽和結(jié)晶析出，將該結(jié)晶置入離心機(jī)中離心甩干后，置入雙錐干燥器中加熱至120℃的溫度下烘干再得二次粗品DL-丙氨酸；在粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水中進(jìn)行過飽和重結(jié)晶，將該結(jié)晶再次置入離心機(jī)中離心甩干，并置入雙錐干燥器中加熱至120℃的溫度下烘干再得三次粗品DL-丙氨酸；第四次在粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水，進(jìn)行過飽和重結(jié)晶，將該結(jié)晶再次置入離心機(jī)中離心甩干，并置入雙錐干燥器加熱至120℃的溫度下烘干得DL-丙氨酸。
在上的述蒸發(fā)濃縮工序中，將收回的冰醋酸溶液收集起來，再次使用；廢活性炭經(jīng)協(xié)作廠回收復(fù)活再生后，可循環(huán)使用。
在實(shí)施例中，所采用的催化劑還可以是純度為分子純的苯甲醛、乙酸酐、對苯甲醛和甲醛或乙醛等；反應(yīng)釜中加熱溶解反應(yīng)的溫度還可以是85℃、90℃、100℃、105℃和100℃；蒸發(fā)濃縮的溫度在95℃至100℃之間均可以；消旋的DL-丙氨酸母液降溫冷卻的溫度還可以是20℃、25℃、30℃、40℃和45℃；將離心甩干后DL-丙氨酸過飽和結(jié)晶加熱烘干的溫度還可以是100℃、105℃、110℃、105℃和110℃。
在上的實(shí)施例中，粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水中進(jìn)行重結(jié)晶的、離心甩干和烘干工序可以是兩次、三次或四次，次數(shù)多所得到的DL-丙氨酸的含量越高，但成本會相應(yīng)增加。
經(jīng)過上述工藝制得的DL-丙氨酸外觀呈白色結(jié)晶性粉末；含量(干基)，達(dá)99。9％；加熱減量小于0.18％；重金屬(以Pb計(jì))，小于0.0010％。
權(quán)利要求
1.一種DL-丙氨酸的制備工藝，其特征在于包括下列步驟以L-丙氨酸為原料，加入催化劑，在冰醋酸溶液中加熱至80-110℃、溶解；溫度保持在95-100℃進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到消旋的DL-丙氨酸；將消旋的DL-丙氨酸母液降溫至20-50℃冷卻后，含有雜質(zhì)的DL-丙氨酸結(jié)晶析出，將該結(jié)晶進(jìn)行離心甩干后，加熱至100-120℃的溫度下烘干再得粗品DL-丙氨酸；在粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水中進(jìn)行重結(jié)晶，即得DL-丙氨酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DL-丙氨酸的制備工藝，其特征在于所述的蒸發(fā)濃縮形成的冰醋酸溶液回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DL-丙氨酸的制備工藝，其特征在于所述的在粗品DL-丙氨酸中加入添加有活性炭的去離子水中進(jìn)行重結(jié)晶的工序至少重復(fù)兩次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DL-丙氨酸的制備工藝，其特征在于所述的催化劑為醛類催化劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于氨基酸的制備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種DL－丙氨酸的制備工藝。其主要技術(shù)方案為以L－丙氨酸為原料，加入催化劑，在冰醋酸溶液中加熱、溶解、蒸發(fā)濃縮得到消旋的DL－丙氨酸；后再經(jīng)降溫、結(jié)晶、離心甩干和烘干等工序即可得到高含量的DL－丙氨酸。該DL－丙氨酸的制備工藝為一步法反應(yīng)程序，并具有工藝簡單、沒有副產(chǎn)物排出、避免了有害物質(zhì)對環(huán)境的污染的特點(diǎn)；利用該工藝生產(chǎn)的L－丙氨酸產(chǎn)品成本大大降低。
文檔編號C07C229/00GK1887857SQ20061001294
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者賈京潭 申請人:冀州市華陽化工有限責(zé)任公司