本發(fā)明涉及有機合成,特別是涉及一種3-氨基丙醇的制備方法及d-泛醇的制備方法。
背景技術(shù):
1、3-氨基丙醇在醫(yī)藥、食品和化妝品行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)藥行業(yè),可用作抗癌藥環(huán)膦酰胺、心可安等的合成。在食品和化妝品行業(yè),3-氨基丙醇主要用于d-泛醇的制備。
2、傳統(tǒng)合成3-氨基丙醇的方法主要有丙烯腈法、丁內(nèi)酯法、羥丙腈法等。其中,丙烯腈法(參見專利cn111056963a)利用堿催化劑,將丙烯腈和苯乙醇反應(yīng)得到3-芐氧基丙腈,然后在加氫催化劑存在下,將3-芐氧基丙腈進(jìn)行加氫反應(yīng)得到3-氨基丙醇,此法存在反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不高和收率較低的問題。丁內(nèi)酯法(參見專利cn103012165a)以1,4-丁內(nèi)酯為原料,在水合肼的作用下開環(huán),加入亞硝酸鈉水溶液生成?;B氮,然后發(fā)生重排生成3-氨基丙醇,該方法流程復(fù)雜且收率較低。而羥丙腈法是合成3-氨基丙醇的常規(guī)方法,在催化劑作用下,將3-羥基丙腈、甲醇和液氨加入到高壓反應(yīng)釜中反應(yīng),提純后得到3-氨基丙醇,該方法使用的催化劑價格較為昂貴,且使用較多氣體,經(jīng)濟價值不高。以上三種方法均存在收率低和成本高的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對上述問題,提供一種3-氨基丙醇的制備方法及d-泛醇的制備方法;本發(fā)明所述的制備方法通過一鍋法制得3-氨基丙醇,不僅產(chǎn)品選擇性收率高,而且工藝簡單,成本較低,便于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
2、一種3-氨基丙醇的制備方法,包括如下步驟:
3、將高絲氨酸、酮類催化劑以及固體酸催化劑混合進(jìn)行脫羧反應(yīng),反應(yīng)完成后,反應(yīng)液經(jīng)精餾分離得到3-氨基丙醇,其中,所述固體酸催化劑選自酸性金屬氧化物或者酸性金屬氧化物的復(fù)合物中的至少一種。
4、在其中一個實施例中,所述酮類催化劑與所述高絲氨酸的摩爾比為3:1-12:1;
5、及/或,所述固體酸催化劑與所述高絲氨酸的質(zhì)量比為0.001:1-0.05:1。
6、在其中一個實施例中,所述固體酸催化劑選自γ-al2o3、moo3、zro2、wo3、tio2、moo3-zro2、wo3-zro2、sio2-tio2、sio2-zro2、tio2-zro2、sio2-al2o3或者b2o3-al2o3中的至少一種。
7、在其中一個實施例中,所述酮類催化劑選自環(huán)己酮、環(huán)己烯酮、異佛爾酮、香芹酮、苯乙酮或者二苯甲酮中的至少一種。
8、在其中一個實施例中,所述高絲氨酸選自由發(fā)酵法或者化學(xué)合成法制得的高絲氨酸;
9、及/或,所述高絲氨酸選自l-高絲氨酸、d-高絲氨酸或者dl-高絲氨酸中的至少一種。
10、在其中一個實施例中,在反應(yīng)完成后,反應(yīng)液精餾分離之前,從反應(yīng)液中分離回收所述固體酸催化劑,并循環(huán)用于所述脫羧反應(yīng)中。
11、在其中一個實施例中,反應(yīng)液經(jīng)精餾分離后回收得到所述酮類催化劑,并循環(huán)用于所述脫羧反應(yīng)中。
12、在其中一個實施例中,所述脫羧反應(yīng)的溫度為120℃-180℃;
13、及/或,所述脫羧反應(yīng)的壓力為0.5mpa-4mpa。
14、在其中一個實施例中,所述脫羧反應(yīng)的裝置選自反應(yīng)釜或者流化床。
15、一種d-泛醇的制備方法,包括如下步驟:
16、采用如上所述的3-氨基丙醇的制備方法制得3-氨基丙醇;
17、將d-泛酸內(nèi)酯與所述3-氨基丙醇進(jìn)行反應(yīng),制得d-泛醇。
18、本發(fā)明所述的制備方法,通過一鍋法反應(yīng),利用酮類催化劑與固體酸催化劑在脫羧反應(yīng)過程中的協(xié)同作用,同時酮類催化劑與固體酸催化劑在脫羧反應(yīng)過程中不發(fā)生反應(yīng),可以避免酮類催化劑因發(fā)生異構(gòu)反應(yīng)或其他副反應(yīng)而失活,從而顯著促進(jìn)脫羧反應(yīng)過程中亞胺官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化,并減少反應(yīng)產(chǎn)物中雜質(zhì)的占比,進(jìn)而從整體上提高3-氨基丙醇的選擇性收率。此外,本發(fā)明采用特定的固體酸催化劑,還能夠避免引入其他雜質(zhì)離子或引發(fā)副反應(yīng),進(jìn)一步提高3-氨基丙醇的選擇性收率。
19、因此,本發(fā)明提供的制備方法不僅能夠得到選擇性收率高的3-氨基丙醇產(chǎn)品,而且工藝簡單,成本較低,便于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),尤其適用于d-泛醇的工業(yè)化生產(chǎn)中。
1.一種3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述酮類催化劑與所述高絲氨酸的摩爾比為3:1-12:1;
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述固體酸催化劑選自γ-al2o3、moo3、zro2、wo3、tio2、moo3-zro2、wo3-zro2、sio2-tio2、sio2-zro2、tio2-zro2、sio2-al2o3或者b2o3-al2o3中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述酮類催化劑選自環(huán)己酮、環(huán)己烯酮、異佛爾酮、香芹酮、苯乙酮或者二苯甲酮中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述高絲氨酸選自由發(fā)酵法或者化學(xué)合成法制得的高絲氨酸;
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,在反應(yīng)完成后,反應(yīng)液精餾分離之前,從反應(yīng)液中分離回收所述固體酸催化劑,并循環(huán)用于所述脫羧反應(yīng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,反應(yīng)液經(jīng)精餾分離后回收得到所述酮類催化劑,并循環(huán)用于所述脫羧反應(yīng)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述脫羧反應(yīng)的溫度為120℃-180℃;
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3-氨基丙醇的制備方法,其特征在于,所述脫羧反應(yīng)的裝置選自反應(yīng)釜或者流化床。
10.一種d-泛醇的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: