專利名稱：一種制備dl-脯氨酸的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品添加劑和醫(yī)藥領域，具體涉及一種制備DL-脯氨酸的方法。
背景技術：
DL-脯氨酸(DL-proline)，是一種白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末；微臭，味微甜。本品在 水中易溶，在乙醇中溶解，在乙醚或正丁醇中不溶。化學式=C5H9NO2,分子量115. 13，化學結(jié) 構(gòu)式 其在食品和醫(yī)藥領域，特別是營養(yǎng)品添加劑和醫(yī)藥原料藥領域都有廣泛的應用。提高國民生活水平，身體健康作為最根本的保障，特別是近幾年來各類保健品層 出不窮，逐漸滲透調(diào)節(jié)人體健康的各個方面；營養(yǎng)品也逐漸拓展對象，針對不同人群而進行 的配方各異，分類也越來越多，并以良好的效果獲得不同群體如中老年、亞健康、飲酒者、孕 婦和嬰幼兒、運動員或體力消耗多的群體等歡迎。目前營養(yǎng)添加劑已從新型需求邁向了產(chǎn) 業(yè)鏈的多樣化，特別是在地域廣闊、人群體質(zhì)差異分布較廣的中國。作為營養(yǎng)添加劑的原料 DL-脯氨酸在各類營養(yǎng)品、部分功能飲料等方面都可實現(xiàn)價值。近年來，隨著科學研究的深入和各種新藥的開發(fā)，人們對非天然氨基酸的重要性 有了深入的認識，發(fā)現(xiàn)在生命活動和藥物制備中L-氨基酸具有不能替代的地位，特備是作 為內(nèi)酰胺類抗生素的中間體。DL-脯氨酸已成為一些抗生素類藥物的主要原料中間體，其衍 生物在抗癌方面也起了相當?shù)淖饔谩Ｄ壳癉L-脯氨酸的生產(chǎn)制備方法在有機酸作為溶劑的反應體系中加入L-脯氨 酸、以醛類化合物作為催化劑實現(xiàn)脯氨酸的消旋，消旋后需離心分離取得DL-脯氨酸粗品， 再通過乙醇或甲醇作為精制溶劑制備DL-脯氨酸合格品。此方法生產(chǎn)過程中由于需要使用離心分離有機溶劑和DL-脯氨酸，從而導致生產(chǎn) 環(huán)境非常惡劣，即使使用防護用品仍對操作人員的身體健康危害比較大；而且由此產(chǎn)生的 有機廢酸和固體有機殘渣難以進行有效的環(huán)保處理；同時由于精制過程中使用到易燃易爆 的醇類溶劑導致對生產(chǎn)車間的安全性的以及員工的安全意識要求都比較高；此方法固定成 本(廠房和設備)投入比較大、收率相對偏低。針對上述生產(chǎn)方法存在的技術問題，申請人 對該技術方案的精制過程進行了改進。改進工藝以L-脯氨酸作為原料，有機酸丁酸作為溶劑、有機醛作為催化劑。配料 完畢后升溫消旋到終點、離心分離溶劑和DL-脯氨酸粗品。粗品烘干、加入無離子水溶解后 加入活性炭脫色、壓濾、濃縮到一定濃度后冷卻結(jié)晶制的產(chǎn)品。改進后的技術方案雖然解決了精制過程中使用到易燃易爆的醇類溶劑導致對生 產(chǎn)車間以及員工的安全存在威脅的技術問題，但仍然存在以下技術問題(1)由于需要使 用離心分離有機溶劑和DL-脯氨酸，從而導致生產(chǎn)環(huán)境非常惡劣，即使使用防護用品仍對操作人員的身體健康危害比較大；(2)而且由此產(chǎn)生的有機廢酸和固體有機殘渣難以進行 有效的環(huán)保處理；(3)生產(chǎn)過程中固定成本(廠房和設備)投入比較大、收率相對偏低。由于國家對環(huán)境保護、職工的勞動保護的要求越來越高，員工也要求生產(chǎn)環(huán)境對 自身身體健康不得有任何危害，老工藝越來越不能滿足這幾方面的要求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對背景技術指出的現(xiàn)技術方案中生產(chǎn)操作環(huán)境惡劣、不利于環(huán)境 保護、成本較高等技術問題，提供一種制備DL-脯氨酸的方法。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到一種制備DL-脯氨酸的方法，制備過程中采用去離子水作為溶劑。上述制備DL-脯氨酸的方法，其制備方法為a.將原料L-脯氨酸溶于溶劑去離子水中，加入催化量的醛類化合物作為催化劑；b.攪拌升溫至110 132°C，維持9 16小時，優(yōu)選升溫至124°C 126°C，維持 12小時；c.將反應溶液降溫后加入活性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得 成品。上述制備DL-脯氨酸的方法，步驟a中所加入的L-脯氨酸和去離子水的重量體積 比(g ml)為 0. 1 0. 4 1。上述制備DL-脯氨酸的方法，步驟a所述的醛類化合物為是水楊醛(又名鄰羥基
苯甲醛，結(jié)構(gòu)式所添加的水楊醛與L-脯氨酸的摩爾比為0.002 0.02 1。 ■^^。一 H);上述制備DL-脯氨酸的方法，步驟c中將反應溫度降低至65°C 75°C后，加入活 性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得成品。本發(fā)明的有益效果1、通過改進型新工藝生產(chǎn)DL-脯氨酸由于沒有使用易燃易爆的溶劑從而對車間 和設備的無防爆要求，這樣車間和設備投入成本大大降低，約減少50% ；2、采用了去離子水取代有機酸作為溶劑對環(huán)保處理能力要求也相應降低；同時操 作步驟簡便，簡化分離提純步驟；3、相比老工藝產(chǎn)品的物料成本降低30%、收率能提高15%左右、能耗降低50% ；
具體實施例方式實施例1在3L不銹鋼反應釜內(nèi)投料L_脯氨酸400g、去離子水1600ml、水楊醛2g，升溫到 116°C 118°C，維持10小時，消旋到達終點，將反應溶液降溫并轉(zhuǎn)入3000ml燒杯中，將燒杯 中溶液溫度保持在70°C時，加入活性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和后，攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得 成品340g(收率85% )，母液套用后收率可達92%。檢驗成品合格，檢驗結(jié)果見表1。實施例2在3L不銹鋼反應釜內(nèi)投料L_脯氨酸500g、去離子水2000ml、水楊醛2. 5g，升溫到124°C _126°C、維持12小時，消旋到達終點，將反應溶液降溫并轉(zhuǎn)入3000ml燒杯中，將燒
杯中溶液溫度保持在72°C時，加入活性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和后，攪拌冷卻結(jié)晶，烘干
得成品430g(收率86% )，母液套用后收率可達93%。檢驗成品合格，檢驗結(jié)果見表1。比較例1第一步消旋
在IOOOml三口燒瓶中加入L-脯氨酸140g、丁酸700ml、正丁醛.6ml。加熱至
100°C，維持8小時后冷卻到室溫、抽濾、烘干得DL-脯氨酸粗品126g。第二步精制在500ml燒杯內(nèi)加入粗品126g、去離子水400ml，加熱至70°C，加入活性炭脫色、壓
濾、濃縮至一定濃度后攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得成品IOOg(收率71% )，母液套用后收率可達
80%。檢驗成品合格。表1實施例1和實施例2的產(chǎn)物的檢測結(jié)果
權利要求
一種制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于制備過程中采用去離子水作為溶劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于制備方法為a.將原料L-脯氨酸溶于溶劑去離子水中，加入催化量的醛類化合物作為催化劑；b.攪拌升溫至110 132°C，維持9 16小時；c.將反應溶液降溫后加入活性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得成PΡΠ O
3.根據(jù)權利要求2所述的制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于步驟a中所加入的L-脯 氨酸和去離子水的重量體積比(g ml)為0.1 0.4 1。
4.根據(jù)權利要求2所述的制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于步驟a所述的醛類化合 物為是水楊醛。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于步驟a中所添加的催化 劑水楊醛與L-脯氨酸的摩爾比為0.002 0.02 1。
6.根據(jù)權利要求2所述的制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于步驟b中升溫至124°C 126°C，維持12小時。
7.根據(jù)權利要求2所述的制備DL-脯氨酸的方法，其特征在于步驟c中將反應溫度降 低至65°C 75°C后，加入活性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得成品。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學領域，公開了一種制備DL-脯氨酸的方法，具體步驟為將原料L-脯氨酸溶于溶劑去離子水中，加入催化量的醛類化合物水楊醛作為催化劑；攪拌升溫至110～132℃，再改溫度范圍內(nèi)維持9～16小時；將反應溶液降溫后加入活性炭脫色、壓濾、濃縮至過飽和攪拌冷卻結(jié)晶，烘干得成品。該改進生產(chǎn)工藝由于沒有使用易燃易爆的溶劑從而對車間和設備的無防爆要求，可大幅降低車間和設備的投入成本；采用了去離子水取代有機酸作為溶劑對環(huán)保處理能力要求也相應降低；同時操作步驟簡便，簡化分離提純步驟；提高收率，降低能耗。
文檔編號C07D207/16GK101863818SQ20101021457
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者吳國偉, 席日新, 王瑛華 申請人:宜興市前成生物有限公司