一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法专利检索-氰氨化钙肥料农用化学品和农药专利检索查询-专利查询网

一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法

阅读：786发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似的方法，包括：（1）氨化反应：将2-羟基-苯乙腈及其类似物（简称氰醇）与氨水加入微通道反应器进行反应，控制反应温度为50～200℃，压力为0.5～2.5MPa，反应物在微通道内停留时间为0.5～8min，得到2-氨基-苯乙腈及其类似物（简称氰胺）水溶液；（2）碱解反应：将步骤（1）得到的氰胺与碱加入微通道反应器进行反应，控制反应温度为90～200℃，压力为1.0～3.0MPa，反应物在微通道内的停留时间为10～60min，得到DL-苯甘氨酸及其类似物。本发明采用微通道反应器，加速氨化和碱解反应速率，减少了氰醇和氰胺热解聚合，无需催化剂，提高了产物收率，降低了生产成本。，下面是一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法，其特征在于，包括：（1）氨化反应：将2-羟基-苯乙腈及其类似物与氨水加入微通道反应器进行反应，控制反应温度为
50～200℃，压力为0.5～2.5MPa，反应物在微通道内停留时间为0.5～8min，得到2-氨基-苯乙腈及其类似物水溶液；（2）碱解反应：将步骤（1）得到的氰胺与碱加入微通道反应器进行反应，控制反应温度为90～200℃，压力为1.0～3.0MPa，反应物在微通道内的停留时间为10～60min，得到DL-苯甘氨酸及其类似物；所述2-羟基-苯乙腈及其类似物简称氰醇，所述2-氨基-苯乙腈及其类似物简称氰胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（1）中控制氨化反应的温度为90～
170℃，控制氨化反应的压力为0.8～2.0MPa，氨化反应物在微通道内的停留时间为2～
8min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（1）中所述氨的质量百分含量为
20wt%～99.9wt%，其余为水，2-羟基-苯乙腈及其类似物的质量百分含量为70wt%～
99.0wt%，氨与2-羟基-苯乙腈及其类似物的投料摩尔比为2.0～10:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（2）中控制水解反应的温度为120～
200℃，控制水解反应的压力为1.0～2.5MPa，水解反应物在微通道内的停留时间为10～
40min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（2）中所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钙、氢氧化钡水溶液中的至少一种，所述碱液的质量百分含量为30wt%～50wt%。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在步骤（2）中所述碱中钠离子或者钾离子与2-羟基-苯乙腈及其类似物的投料摩尔比为1.0～2.0:1.0。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的水解液经过汽提脱氨后，酸化得到DL-苯甘氨酸及其类似物，所述的酸化试剂选自硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、碳酸、二氧化碳中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述酸化试剂二氧化碳酸化后的结晶母液经过加热脱碳后为含有DL-苯甘氨酸盐及其类似物的碳酸钾水溶液，返回至2-氨基-苯乙腈及其类似物水解。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述钾离子与（2-羟基-苯乙腈及其类似物+苯甘氨酸及其类似物）的投料摩尔比为1.2～2.0:1.0，控制反应温度为120～200℃，压力为1.0～2.5MPa，反应物在微通道内的停留时间为10～40min。
10.根据权利要求1～9任一项所述方法制得的DL-苯甘氨酸及其类似物，其特征在于，所述DL-苯甘氨酸及其类似物选自DL-苯甘氨酸、DL-邻氯苯甘氨酸、DL-间氯苯甘氨酸、DL-对氯苯甘氨酸、DL-对氟苯甘氨酸、DL-邻氟苯甲醛、DL-间氟苯甘氨酸等中的至少一种。

说明书全文

一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及化工领域，特别涉及一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法。

背景技术

[0002] DL-苯甘氨酸及其衍生物是一种重要的医药合成中间体,主要用于制备β-内酰胺类抗生素、多肽激素及农药。国外60年代就开始批量生产DL-苯甘氨酸,我国在80年代初才实现DL-苯甘氨酸的工业化生产,且主要采用氰化钠法。该法以苯甲醛为主要原料,与氰化钠和固体铵盐等在相转移催化剂作用下反应合成DL-苯甘氨酸，此方法得到的DL-苯甘氨酸产品质量差、色泽较深、收率低、副产的无机盐多等缺点。

[0003] DL-苯甘氨酸及其衍生物另外一种合成方法是采用相转移催化剂,以苯甲醛为主要原料,与氯仿、氢氧化钠、碳酸氢铵反应,一步合成DL-苯甘氨酸。该生产工艺收率低，只有46%，并且产生大量含盐废水和低价值的无机盐。

[0004] 而DL-对羟基苯甘氨酸的合成工艺多半是采用以苯酚与乙醛酸、水、4-硝基邻苯二甲酰亚胺在相转移催化剂季铵盐的作用下，一锅法反应制备，合成工序较为复杂，DL-对羟基苯甘氨酸收率较低。DL-对羟基苯甘氨酸经过拆分，得到D-对羟基苯甘氨酸。D-对羟基苯甘氨酸主要用作半合成青霉素和半合成头抱菌素类药物的侧链化合物。用其生产的主要药品有经氨节青霉素(阿莫西林)、经氨节青霉素克拉维酸盐、轻氨节头抱、轻氨节哩头抱、头抱呱酮、头抱曲嗓等,这些药物用途广泛,对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、弓形体、螺旋体等均有杀灭作用;还应用于感光领域和用作铁、磷、硅等的分析试剂等。国外70年代即大批量生产D-对羟基苯甘氨酸,用于阿莫西林生产。近年来,欧美等发达国家年需求量在万吨以上。世界上规模较大的侧链化合物D-对羟基苯甘氨酸供应商是荷兰DSM公司、西班牙DeriVados公司等,新加坡也有千吨级规模生产装置。

[0005] DL-苯甘氨酸及其衍生物目前主流的生产工艺是以苯甲醛及其类似物、氰化钠（或者氰化钾）和氯化铵为原料的“一锅法”Strecker反应，即甲醛及其类似物、氰化钠（或者氰化钾）和氯化铵混合反应得到2-氨基-苯乙腈类似物（简称氰胺），然后再酸解或者碱解，得到DL-苯甘氨酸及其衍生物。然而，目前采用氰化钠、氯化铵和苯甲醛及其衍生物的一锅法制备苯胺氰类似物，不仅仅收率低，而且产生大量的难以处理的含氰废水。除此之外，还有以下两种海因法工艺。

[0006] 一种是“两组分”氰醇海因法，即以氢氰酸和苯甲醛及其类似物为原料合成2-羟基-苯乙腈或者2-羟基-苯乙腈类似物（简称氰醇），氰醇再合成海因水溶液，海因再碱解、酸化得到产品。如专利CN106380415A公开了一种D ,L-苯甘氨酸及其类似物的制备方法是以苯甲醛及其类似物、氢氰酸为原料，经过氰化反应生成2-羟基-苯乙腈或者2-羟基-苯乙腈类似物（简称氰醇），氰醇再与二氧化碳和氨的水溶液反应，生成5-苯基-乙内酰脲及其类似物（简称海因）；海因经汽提，再经碱解、汽提、脱色、中和、结晶、水洗、离心、干燥等步骤制得D ,L-苯甘氨酸及其类似物。虽然该专利中使用氰醇，大大提高了苯甘氨酸及其类似物的收率，但是最终是不可避免产生大量的氯化钠或者硫酸钠，以及大量难以处理的含盐废水，是一种不清洁环保的生产工艺。

[0007] 另外一种是以苯甲醛及其类似物、氰化钠、碳铵水溶液为原料的“三组分”海因法，即以苯甲醛及其类似物、氰化钠、碳铵水溶液为原料制备得到含碳酸钠的海因水溶液，该海因水溶液经过碱解、酸化得到产品。如专利CN106083628B公开了及一种对氯苯甘氨酸的制备方法，其以对氯苯甲醛、碳酸氢铵和氰化钠在微通道反应器中完全反应，再用管式反应器制备对氯苯甘氨酸。其特点是将原料经流量计量器通过微通道反应器中进行环合制备中间体对氯苯海因，再将中间体经流量计量器通过管式反应器进行碱解制备对氯苯甘氨酸钠，总共8-18分钟即可完成反应，最后导入反应瓶中进行酸化析晶处理。产品纯度均在98 .0％以上，收率在95％以上。类似方法的专利还有CN103086905B所述。虽然这类方法中，使用氰化钠作为氰源，但是最终是不可避免产生大量的氯化钠或者硫酸钠，以及大量难以处理的含盐废水，也是一种不清洁环保的生产工艺。

[0008] 综上所述，目前DL-苯甘氨酸及其衍生物的制备方法无论是“一锅法”Strecker反应还是氰醇海因法，或者是“三组分”海因法，都存在制备方法复杂、生产周期长，反应时间长，副反应多，产品收率低、质量差、色泽较深、副产无机盐多，不绿色环保，大量含盐废水排放，产品质量差等问题。

发明内容

[0009] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法，用于解决现有技术中制备DL-苯甘氨酸及其类似物时反应时间长、反应速率慢，收率低，原料氰化物容易发生热聚合导致有色杂质生成，产生大量的含氰废水或者副产大量的低价值无机盐以及大量难以处理的废水等问题。

[0010] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似的方法，包括：（1）氨化反应：将2-羟基-苯乙腈及其类似物（简称氰醇）与氨水加入微通道反应器进行反应，控制反应温度为50～200℃，压力为0.5～2.5MPa，反应物在微通道内停留时间为0.5～8min，得到2-氨基-苯乙腈及其类似物（简称氰胺）水溶液；（2）碱解反应：将步骤（1）得到的氰胺与碱加入微通道反应器进行反应，控制反应温度为90～200℃，压力为1.0～3.0MPa，反应物在微通道内的停留时间为10～60min，得到DL-苯甘氨酸及其类似物。

[0011] 在本发明的一些实施例中，在步骤（1）中控制氨化反应的温度为90～170℃，控制氨化反应的压力为0.8～2.0MPa，氨化反应物在微通道内的停留时间为2～8min。

[0012] 在本发明的一些实施例中，在步骤（1）中所述氨的质量百分含量为20wt%～99.9wt%，其余为水，2-羟基-苯乙腈及其类似物的质量百分含量为70wt%～99.0wt%，氨与2-羟基-苯乙腈及其类似物的投料摩尔比为2.0～10:1，优选3.0～5.0:1。

[0013] 在本发明的一些实施例中，在步骤（2）中控制水解反应的温度为120～200℃，控制水解反应的压力为1.0～2.5MPa，水解反应物在微通道内的停留时间为10～40min。

[0014] 在本发明的一些实施例中，在步骤（2）中所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钙、氢氧化钡水溶液中的至少一种，特别优选氢氧化钠、氢氧化钾或者碳酸钾，所述碱液的质量百分含量为30wt%～50wt%。

[0015] 在本发明的一些实施例中，在步骤（2）中所述碱中钠离子或者钾离子与2-羟基-苯乙腈及其类似物的投料摩尔比为1.0～2.0:1.0。

[0016] 在本发明的一些实施例中，所述的水解液经过汽提脱氨后，酸化得到DL-苯甘氨酸及其类似物，所述的酸化试剂选自硫酸、磷酸、盐酸、硝酸、碳酸、二氧化碳中的至少一种，特别优选硫酸、盐酸或者二氧化碳。

[0017] 在本发明的一些实施例中，所述酸化试剂二氧化碳酸化后的结晶母液经过加热脱碳后为含有DL-苯甘氨酸盐及其类似物的碳酸钾水溶液，返回至2-氨基-苯乙腈及其类似物水解。

[0018] 在本发明的一些实施例中，所述钾离子与（2-羟基-苯乙腈及其类似物+苯甘氨酸及其类似物）的投料摩尔比为1.2～2.0:1.0，控制反应温度为120～200℃，压力为1.0～2.5MPa，反应物在微通道内的停留时间为10～40min。

[0019] 本发明第二方面提供上述方法制备DL-苯甘氨酸及其类似物，所述的DL-苯甘氨酸及其类似物选自DL-苯甘氨酸、DL-邻氯苯甘氨酸、DL-间氯苯甘氨酸、DL-对氯苯甘氨酸、DL-对氟苯甘氨酸、DL-邻氟苯甲醛、DL-间氟苯甘氨酸等中的至少一种。

[0020] 如上所述，本发明的一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似的方法，具有以下有益效果：本发明采用微通道反应器，达到反应物料的充分混合，大大增加分子间的碰撞，大大缩短了2-羟基-苯乙腈及其类似物与氨的反应时间，避免了2-羟基-苯乙腈及其类似物氨化容易热聚合、分解和产生副产物苯甘氨酸二腈的问题；解决了现有技术中水解不能彻底，需要使用大量的丙酮，产生较多副产物，反应速率较慢、导致有色杂质生成、反应不充分、不具备经济经济性，造成资源浪费，不绿色环保等问题。

[0021] 本发明解决现有技术中制备DL-苯甘氨酸及其类似物时反应时间长、反应速率慢，收率低，原料氰化物容易发生热聚合、易导致有色杂质生成、产生大量的含氰废水或者副产大量的低价值无机盐以及大量难以处理的废水等问题。该方法具备原子经济性，利用微通道反应器技术用于解决现有技术中2-羟基-苯乙腈及其类似物氨化容易热聚合、分解和产生副产物苯甘氨酸二腈的问题，还有利用微通道反应器碱解2-氨基-苯乙腈解决了现有技术中水解不能彻底，需要使用大量的丙酮，产生较多副产物，反应速率较慢、导致有色杂质生成、反应不充分、不具备经济经济性，造成资源浪费，不绿色环保等问题。

[0022] 综上所述，本发明采用微通道反应器，加速氨化和碱解反应速率，减少了氰醇和氰胺热解聚合，无需催化剂，提高了产物收率，降低了生产成本。

具体实施方式

[0023] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

[0024] 以下实施例中采用的微通道反应器的生产商为德国美因茨微技术研究所IMM，型号SIMM-V2-SS，微通道内径为50μm。

[0025] 以下实施例的反应物形态为液态，需要说明的是，反应物不受形态的限制，也可以为气态等其他形态，能够使反应物料与碱在微通道反应器中顺利发生反应即可。

[0026] 实施例1DL-苯甘氨酸的制备（二氧化碳酸化）：
将质量百分含量为80wt%的2-羟基-苯乙腈水溶液（氰醇）166.4338克（1.0摩尔）与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液113.3333克（氰醇:氨=1.0:4.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为6.81g/min，控制反应的温度为120℃、压力为1.5MPa，停留时间为3min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）279.7671g，其中2-氨基-苯乙腈含量为47.24wt%，2-氨基-苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0027] 将上述得到的2-氨基-苯乙腈氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为50wt%的碳酸钾水溶液207克（氰醇：钾离子=1.0:1.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为5.18g/min，控制反应的温度为170℃、压力为2.5MPa，停留时间为30min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的苯甘氨酸钾水溶液415.4543g，其中苯甘氨酸的质量百分含量为36.39wt%，钾离子质量百分含量为14.08wt%，苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，苯甘氨酸的含量为21.97wt%，稀释后得到688.1878g水解液。

[0028] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到苯甘氨酸产品115.6860g，主含量为98wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为632.5018g，其中钾离子质量百分含量为9.25wt%，苯甘氨酸的质量百分含量为5.97wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液195.0214g，其中苯甘氨酸的质量百分含量为19.36wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0029] 实施例2DL-苯甘氨酸的制备（碳酸钾母液循环）：
将质量百分含量为80wt%的2-羟基-苯乙腈水溶液（氰醇）166.4338克（1.0摩尔）与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液113.3333克（氰醇:氨=1.0:4.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为6.81g/min，控制反应的温度为120℃、压力为1.5MPa，停留时间为3min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）279.7671g，其中2-氨基-苯乙腈含量为47.24wt%，2-氨基-苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0030] 将上述得到的2-氨基-苯乙腈氨水溶液（氰胺）与实施例1得到的含有苯甘氨酸钾的碳酸钾母液195.0214g（其中钾离子含量为30wt%，苯甘氨酸含量为19.36wt%）和补加的50wt%碳酸钾水溶液34.5克（（氰醇+苯甘氨酸）：钾离子=1.0:1.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为5.74g/min，控制反应的温度为170℃、压力为2.5MPa，停留时间为30min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的苯甘氨酸钾水溶液441.2885g，其中苯甘氨酸的质量百分含量为42.82wt%，钾离子质量百分含量为15.47wt%，苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，苯甘氨酸的含量为23.53wt%，稀释后得到803.1451g水解液。

[0031] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到苯甘氨酸产品144.6075g，主含量为98wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为708.5018g，其中钾离子质量百分含量为9.63wt%，苯甘氨酸的质量百分含量为6.67wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液227.4291g，其中苯甘氨酸的质量百分含量为20.78wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0032] 实施例3DL-苯甘氨酸的制备（硫酸酸化）：
将质量百分含量为80wt%的2-羟基-苯乙腈水溶液（氰醇）166.4338克（1.0摩尔）与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液113.3333克（氰醇:氨=1.0:4.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为6.81g/min，控制反应的温度为120℃、压力为1.5MPa，停留时间为3min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）279.7671g，其中2-氨基-苯乙腈含量为47.24wt%，2-氨基-苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0033] 将上述得到的2-氨基-苯乙腈氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为50wt%的氢氧化钠水溶液96.0克（氰醇：钠离子=1.0:1.2）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，氢氧化钠水溶液在微通道内的流速为2.4g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.5MPa，停留时间为30min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有少量氢氧化钠的苯甘氨酸钠水溶液307.7671g，其中苯甘氨酸的质量百分含量为49.12wt%，钠离子质量百分含量为8.97wt%，苯甘氨酸的收率为99.9%以上。

[0034] 将上述得到的水解液加入70wt%的硫酸酸化中和，酸化至pH为5.5为反应终点，然后降温至30℃条件下搅拌结晶，抽滤、水洗、烘干，得到苯甘氨酸产品147.3649g，主含量为99.5wt%，收率为97%（以氰醇计）。得到硫酸钠滤液330.150g，其中硫酸钠含量为25.81wt%，苯甘氨酸的含量为1.37wt%，该母液经过高温浓缩结晶、离心得到硫酸钠固体，离心液循环至下批次苯甘氨酸酸化结晶步骤。因此，经过多次循环，苯甘氨酸的收率达到99%以上。

[0035] 实施例4DL-苯甘氨酸的制备（盐酸酸化）：
将质量百分含量为80wt%的2-羟基-苯乙腈水溶液（氰醇）166.4338克（1.0摩尔）与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液113.3333克（氰醇:氨=1.0:4.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为6.81g/min，控制反应的温度为120℃、压力为1.5MPa，停留时间为3min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）279.7671g，其中2-氨基-苯乙腈含量为47.24wt%，2-氨基-苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0036] 将上述得到的2-氨基-苯乙腈氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为50wt%的氢氧化钠水溶液96.0克（氰醇：钠离子=1.0:1.2）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，氢氧化钠水溶液在微通道内的流速为2.4g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.5MPa，停留时间为30min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有少量氢氧化钠的苯甘氨酸钠水溶液307.7671g，其中苯甘氨酸的质量百分含量为49.12wt%，钠离子质量百分含量为8.97wt%，苯甘氨酸的收率为99.9%以上。

[0037] 将上述得到的水解液加入浓盐酸酸化中和，酸化至pH为5.6为反应终点，然后降温至15℃条件下搅拌结晶，抽滤、水洗、烘干，得到苯甘氨酸产品148.7347g，主含量为99.6wt%，收率为98%（以氰醇计）。得到氯化钠滤液350.150g，其中氯化钠含量为20.0wt%，苯甘氨酸的含量为0.86wt%，该母液经过高温浓缩结晶、离心得到氯化钠固体，离心液循环至下批次苯甘氨酸酸化结晶步骤。因此，经过多次循环，苯甘氨酸的收率达到99%以上。

[0038] 实施例5DL-对氯苯甘氨酸的制备（二氧化碳酸化）：
将质量百分含量为90wt%的2-羟基-对氯苯乙腈水溶液（氰醇）186.2133克（1.0摩尔）先预热至45℃，然后再与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液99.1667克（氰醇:氨=1.0:3.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为5.33g/min，控制反应的温度为130℃、压力为1.6MPa，停留时间为2min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-对氯苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）285.380g，其中2-氨基-对氯苯乙腈含量为58.38wt%，2-氨基-对氯苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0039] 将上述得到的2-氨基-对氯苯乙腈的氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为30wt%的碳酸钾水溶液460.0克（氰醇：钾离子=1.0:2.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-对氯苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为11.28g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.6MPa，停留时间为15min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的对氯苯甘氨酸钾水溶690.380g，其中对氯苯甘氨酸的质量百分含量为26.88wt%，钾离子质量百分含量为11.30wt%，对氯苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，对氯苯甘氨酸的含量为20.22wt%，稀释后得到917.7993g水解液。

[0040] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到对氯苯甘氨酸产品140.6121g，主含量为99wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-对氯苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有对氯苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为600.2523g，其中钾离子质量百分含量为12.99wt%，对对氯苯甘氨酸的质量百分含量为7.73wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有对氯苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液259.9092g，其中对氯苯甘氨酸的质量百分含量为17.85wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0041] 实施例6DL-邻氯苯甘氨酸的制备（二氧化碳酸化）：
将质量百分含量为90wt%的2-羟基-邻氯苯乙腈水溶液（氰醇）186.2133克（1.0摩尔）先预热至45℃，然后再与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液99.1667克（氰醇:氨=1.0:3.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为5.33g/min，控制反应的温度为130℃、压力为1.6MPa，停留时间为2min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-邻氯苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）285.380g，其中2-氨基-对氯苯乙腈含量为58.38wt%，2-氨基-邻氯苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0042] 将上述得到的2-氨基-邻氯苯乙腈的氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为30wt%的碳酸钾水溶液460.0克（氰醇：钾离子=1.0:2.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-邻氯苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为11.28g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.6MPa，停留时间为15min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的邻氯苯甘氨酸钾水溶690.380g，其中邻氯苯甘氨酸的质量百分含量为26.88wt%，钾离子质量百分含量为11.30wt%，邻氯苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，邻氯苯甘氨酸的含量为20.22wt%，稀释后得到917.7993g水解液。

[0043] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到邻氯苯甘氨酸产品140.6121g，主含量为99wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-邻氯苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有邻氯苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为600.2523g，其中钾离子质量百分含量为12.99wt%，邻氯苯甘氨酸的质量百分含量为7.73wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有邻氯苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液259.9092g，其中邻氯苯甘氨酸的质量百分含量为17.85wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0044] 实施例7DL-间氯苯甘氨酸的制备（二氧化碳酸化）：
将质量百分含量为90wt%的2-羟基-间氯苯乙腈水溶液（氰醇）186.2133克（1.0摩尔）先预热至45℃，然后再与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液99.1667克（氰醇:氨=1.0:3.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为5.33g/min，控制反应的温度为130℃、压力为1.6MPa，停留时间为2min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-间氯苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）285.380g，其中2-氨基-对氯苯乙腈含量为58.38wt%，2-氨基-间氯苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0045] 将上述得到的2-氨基-间氯苯乙腈的氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为30wt%的碳酸钾水溶液460.0克（氰醇：钾离子=1.0:2.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-间氯苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为11.28g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.6MPa，停留时间为15min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的间氯苯甘氨酸钾水溶690.380g，其中间氯苯甘氨酸的质量百分含量为26.88wt%，钾离子质量百分含量为11.30wt%，间氯苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，间氯苯甘氨酸的含量为20.22wt%，稀释后得到917.7993g水解液。

[0046] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到间氯苯甘氨酸产品140.6121g，主含量为99wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-间氯苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有间氯苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为600.2523g，其中钾离子质量百分含量为12.99wt%，间氯苯甘氨酸的质量百分含量为7.73wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有间氯苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液259.9092g，其中间氯苯甘氨酸的质量百分含量为17.85wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0047] 实施例8DL-对氯苯甘氨酸的制备（硫酸酸化）：
将质量百分含量为90wt%的2-羟基-对氯苯乙腈水溶液（氰醇）186.2133克（1.0摩尔）先预热至45℃，然后再与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液99.1667克（氰醇:氨=1.0:3.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为5.33g/min，控制反应的温度为130℃、压力为1.6MPa，停留时间为2min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-对氯苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）285.380g，其中2-氨基-对氯苯乙腈含量为58.38wt%，2-氨基-对氯苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0048] 将上述得到的2-氨基-对氯苯乙腈氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为50wt%的氢氧化钠水溶液96.0克（氰醇：钠离子=1.0:1.2）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-对氯苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，氢氧化钠水溶液在微通道内的流速为2.4g/min，控制反应的温度为170℃、压力为2.5MPa，停留时间为20min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有少量氢氧化钠的对氯苯甘氨酸钠水溶液330.380g，其中对氯苯甘氨酸的质量百分含量为56.18wt%，钠离子质量百分含量为8.35wt%，对氯苯甘氨酸的收率为99.9%以上。

[0049] 将上述得到的水解液加入40wt%的硫酸酸化中和，酸化至pH为5.5为反应终点，然后降温至30℃条件下搅拌结晶，抽滤、水洗、烘干，得到对氯苯甘氨酸产品182.6263g，主含量为99.6wt%，收率为98%（以氰醇计）。得到硫酸钠滤液430.150g，其中硫酸钠含量为19.81wt%，对氯苯甘氨酸的含量为0.86wt%，该母液经过高温浓缩结晶、离心得到硫酸钠固体，离心液循环至下批次对氯苯甘氨酸酸化结晶步骤。因此，经过多次循环，对氯苯甘氨酸的收率达到99%以上。

[0050] 实施例9DL-对氟苯甘氨酸的制备（二氧化碳酸化）：
将质量百分含量为70wt%的2-羟基-对氟苯乙腈水溶液（氰醇）215.9114克（1.0摩尔）与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液113.3333克（氰醇:氨=1.0:4.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为5.25g/min，控制反应的温度为100℃、压力为1.0MPa，停留时间为6min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-对氟苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）329.2447g，其中2-氨基-对氟苯乙腈含量为45.6wt%，2-氨基-对氟苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0051] 将上述得到的2-氨基-对氟苯乙腈氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为50wt%的碳酸钾水溶液207克（氰醇：钾离子=1.0:1.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-对氟苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为4.4g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.5MPa，停留时间为40min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的对氟苯甘氨酸钾水溶液468.2447g，其中对氟苯甘氨酸的质量百分含量为36.13wt%，钾离子质量百分含量为12.50wt%，对氟苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，对氟苯甘氨酸的含量为24.57wt%，稀释后得到688.5951g水解液。

[0052] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到对氟苯甘氨酸产品138.0841g，主含量为98wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-对氟苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有对氟苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为600.5018g，其中钾离子质量百分含量为9.74wt%，对氟苯甘氨酸的质量百分含量为5.63wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有对氟苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液194.9629g，其中对氟苯甘氨酸的质量百分含量为17.34wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0053] 实施例10DL-邻氟苯甘氨酸的制备（二氧化碳酸化）：
将质量百分含量为70wt%的2-羟基-邻氟苯乙腈水溶液（氰醇）215.9114克（1.0摩尔）与质量百分含量为60.0wt%氨水溶液113.3333克（氰醇:氨=1.0:4.0）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，氰醇在微通道中的流速为10.0g/min，氨水溶液在微通道内的流速为5.25g/min，控制反应的温度为100℃、压力为1.0MPa，停留时间为6min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清无色透明的2-氨基-邻氟苯乙腈的氨水溶液（简称氰胺）329.2447g，其中2-氨基-邻氟苯乙腈含量为45.6wt%，2-氨基-邻氟苯乙腈收率大于99.9%（以氰醇计）。

[0054] 将上述得到的2-氨基-邻氟苯乙腈氨水溶液（氰胺）与质量百分含量为50wt%的碳酸钾水溶液207克（氰醇：钾离子=1.0:1.5）同时经过计量泵泵入微通道反应器中，2-氨基-邻氟苯乙腈氨水溶液在微通道中的流速为7.0g/min，碳酸钾水溶液在微通道内的流速为4.4g/min，控制反应的温度为180℃、压力为2.5MPa，停留时间为40min（即反应液流经微通道的时间），流出的液体为澄清淡黄色透明液，该液体经过脱氨，得到含有碳酸钾的邻氟苯甘氨酸钾水溶液468.2447g，其中邻氟苯甘氨酸的质量百分含量为36.13wt%，钾离子质量百分含量为12.50wt%，邻氟苯甘氨酸的收率为99.9%以上。将得到的水解液加水稀释至钾离子的含量为8.5wt%，邻氟苯甘氨酸的含量为24.57wt%，稀释后得到688.5951g水解液。

[0055] 将上述得到的水解液通入二氧化碳气体，通入二氧化碳气体的压力为0.2MPa，中和温度为20℃，搅拌速度为120r/min，通入二氧化碳中和终点pH为8.0，抽滤出固体，水洗，烘干得到邻氟苯甘氨酸产品138.0841g，主含量为98wt%，该产品为粉末状，经过重结晶操作，得到晶体状的DL-邻氟苯甘氨酸产品，纯度达到99.5wt%以上，重结晶母液循环使用。滤液为含有对氟苯甘氨酸的碳酸氢钾水溶液，滤液的质量为600.5018g，其中钾离子质量百分含量为9.74wt%，邻氟苯甘氨酸的质量百分含量为5.63wt%，该滤液经过加热脱碳、浓缩至钾离子质量百分含量为30.0wt%后得到含有邻氟苯甘氨酸钾的碳酸钾水溶液194.9629g，其中邻氟苯甘氨酸的质量百分含量为17.34wt%，该水溶液循环至下批次海因水解。

[0056] 综上所述，本发明采用微通道反应器，大大缩短海因制备和碱解时间，加速反应进行，减少了氰醇热解聚合，无副产物产生和减少含盐废水产生，产品收率高，清洁环保，降低了生产成本。上述实施例以德国IMM微通道反应器(50μm-300μm)为实验平台，微反应器传质传热速度快，因此，本发明采用微通道反应器，达到反应物料的充分混合，大大增加分子间的碰撞，大大缩短了2-羟基-苯乙腈及其类似物与氨的反应时间，避免了2-羟基-苯乙腈及其类似物氨化容易热聚合、分解和产生副产物苯甘氨酸二腈的问题；解决了现有技术中水解不能彻底，需要使用大量的丙酮，产生较多副产物，反应速率较慢、导致有色杂质生成、反应不充分、不具备经济经济性，造成资源浪费，不绿色环保等问题。

[0057] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种党参的高产栽培方法	2020-05-12	409
一种控制洲滩血吸虫病传播的方法	2020-05-16	812
非贵金属催化电极、膜电极及其制备方法	2020-05-19	846
一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法	2020-05-16	786
一种园林用缓释肥料及其制备方法	2020-05-20	996
一种富硅生姜专用肥及其制备方法	2020-05-08	970
一种利用蜈蚣草活化修复砷污染土壤的方法	2020-05-11	843
防腐蚀涂料组合物及其涂膜、具有该涂膜的基材及其制造方法	2020-05-11	263
一种使用氯化钙合成氰氨化钙的方法	2020-05-13	512
一种聚苯硫醚双拉膜及其制备方法	2020-05-19	877

一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法

一种氰醇法连续快速制备DL-苯甘氨酸及其类似物的方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：