一種制備n-羥甲基-d,l-蛋氨酸鈣的方法
【專利摘要】本發明針對化工領域，涉及一種制備N-羥甲基-D,L-蛋氨酸鈣的方法，該方法先以D,L-蛋氨酸與鈣鹽反應，得到D,L-蛋氨酸鈣；所得到的D,L-蛋氨酸鈣在水介質中與甲醛反應，反應完畢后經過濾，冷水洗滌，干燥，粉碎，得到粉末狀的N-羥甲基-D,L-蛋氨酸鈣。該方法制得了高純度的N-羥甲基-D,L-蛋氨酸鈣，生產周期短，產品穩定性更高，有利于動物體的消化吸收，可以作為飼料添加劑，并且得到的濾液可循環套用。
【專利說明】—種制備N-羥甲基-D, L-蛋氨酸鈣的方法
【技術領域】
[0001]本發明針對化工領域，涉及ー種制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的制備方法。
【背景技術】
[0002]在日糧中添加過瘤胃氨基酸是為反芻動物提供理想的小腸氨基酸的先進手段，它對提高飼料利用率、減少蛋白質氨基酸浪費、降低生產成本、提高反芻動物生產能力均極為有利。
[0003]N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣，又稱保護性蛋氨酸，補充日糧中蛋氨酸的不足，發揮蛋氨酸的營養作用，可以提高奶牛產奶量、牛奶乳脂率和奶蛋白，減少肝臟代謝負荷，延長產乳期，并縮短產犢間隔期，具有避免瘤胃微生物降解的作用，因此N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣常用作過瘤胃保護蛋氨酸替代品，用作反芻動物的飼料添加剤，在動物瘤胃中起到降解的保護作用，以提高反芻動物對蛋氨酸的利用率。
[0004]目前公開的N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的エ藝方法是，DL-蛋氨酸和甲醛為原料，經過羥甲基化反應制備得到N-羥甲基蛋氨酸，然后與氫氧化鈣中和反應，得到N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣(具體參見《全國飼料添加劑信息站飼料添加劑專欄:氨基酸類飼料添加劑-N-羥甲基蛋氨酸鈣》，網址:
[0005]http://wenku.baidu.com/view/40a2e77acaaedd3383c4d338.html)。但是該方法存在以下缺點:羥甲基化反應制備得到的N-羥甲基蛋氨酸中有25%左右多聚體，這些多聚體有些事以內酷和酸酐的形式存在的，而這些多聚體不能和固體Ca(OH)2或CaO發生反應，導致合成率較低；另一方面，該方法生產周期長，限制了 N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的生產及應用。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，不但縮短合成エ藝，而且提高了合成率。
[0007]為實現上述目的，本發明的技術方案為:
[0008]一種制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，包括如下進行的步驟:
[0009](I)D, L-蛋氨酸加水加熱溶解，與可溶性鈣鹽或堿性鈣在水介質中加熱反應，反應結束后過濾，所得濾液結晶得D，L-蛋氨酸鈣；在本發明的方法中，D, L-蛋氨酸與可溶性鈣鹽或堿性鈣在水介質中反應后，過濾所得到的濾液繼續利用，所得到的固體物質主要為鈣不溶物，排出反應體系，不污染環境。
[0010](2)步驟(1)所得的D，L-蛋氨酸鈣在水介質中與甲醛進行羥甲基化反應，反應結束后過濾得N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣。
[0011]進ー步，本發明所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，步驟(1)中，當D, L-蛋氨酸與可溶性鈣鹽進行反應時，D, L-蛋氨酸需加水和無機堿后加熱溶解，再與可溶性鈣鹽水溶液加熱反應，加熱反應過程中控制體系pH至5.5~7.0，所述的無機堿為氫氧化鈉，所述氫氧化鈉與D，L-蛋氨酸的摩爾比為0.8~1.2:1 ;當D，L-蛋氨酸與堿性鈣進行反應時，無需加無機堿氫氧化鈉，D，L-蛋氨酸加水加熱溶解后直接加入堿性鈣即可反應，并且也不需要調節體系pH至5.5~7.0。
[0012]在本發明的方法中，步驟(1)中，反應結束后過濾，所得濾液也可不經過結晶處理，將濾液冷卻至20°C~30°C，得到含有D，L-蛋氨酸鈣的混合漿液直接用于下一歩與甲醛進行羥甲基化反應進行羥甲基化。本發明優選的是將所得濾液結晶得D，L-蛋氨酸鈣固體，然后再用于下一歩與甲醛進行羥甲基化反應進行羥甲基化。
[0013]上述制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法反應式如下所示:
[0014]
【權利要求】
1.一種制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于，包括如下進行的步驟: (1)D,L-蛋氨酸加水加熱溶解，與可溶性鈣鹽或堿性鈣在水介質中加熱反應，反應結束后過濾，所得濾液結晶得D，L-蛋氨酸鈣； (2)步驟(1)所得的D，L-蛋氨酸鈣在水介質中與甲醛進行羥甲基化反應，反應結束后過濾得N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣。
2.根據權利要求1所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(1)中，D，L-蛋氨酸加水和無機堿后加熱溶解，再與可溶性鈣鹽在水介質中加熱反應，加熱反應過程中控制體系pH至5.5~7.0,所述的無機堿為氫氧化鈉,所述氫氧化鈉與D, L-蛋氨酸的摩爾比為0.8~1.2:1。
3.根據權利要求1所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(I)中，所述可溶性鈣鹽選自氯化鈣、溴化鈣和碘化鈣中的一種或多種；所述的堿性鈣為氧化鈣和氫氧化鈣中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(I)中，D，L-蛋氨酸與可溶性鈣鹽或堿性鈣在水介質中，鈣原子與D，L-蛋氨酸的摩爾比為 0.5 ~0.8:1。
5.根據權利要求1或2所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(1)中，所述加熱反應溫度為60°C~90°C，反應時間為1~3小時。
6.根據權利要求1或2所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(1)中所述結晶是濾液冷卻至0°c~10°C結晶。
7.根據權利要求1或2所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述的D，L-蛋氨酸鈣與甲醛進行羥甲基化反應的摩爾比為1.0~1.2:1。
8.根據權利要求1或2所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(2)中，所述的D，L-蛋氨酸鈣與甲醛進行羥甲基化反應溫度控制在20°C~30°C，反應時間為0.5~2小時。
9.根據權利要求1或2所述的制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述步驟(2)中所述的D，L-蛋氨酸鈣與甲醛進行羥甲基化反應結束后，過濾，所得N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣用冷水洗滌，然后干燥，粉碎，得到N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣。
10.N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的循環生產方法，其特征在于，包括下列步驟: A D, L-蛋氨酸加水加熱溶解，與可溶性鈣鹽或堿性鈣在水介質中加熱反應，反應結束后過濾，所得濾液結晶，過濾得D，L-蛋氨酸鈣和濾液I ;所述濾液I循環利用，用于另一輪N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的制備； B步驟A中所得的D，L-蛋氨酸鈣在水介質中與甲醛進行羥甲基化反應，反應結束后過濾得N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣和濾液2 ;所得濾液2在另一輪N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的制備過程中繼續與甲醛進行羥甲基化反應。
11.利用N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣生產裝置制備N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的方法，其特征在于:所述N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣生產裝置，包括D，L-蛋氨酸鈣制備反應罐(I )、分離裝置(2)、D，L-蛋氨酸鈣與甲醛進行羥甲基化反應的反應罐(3)、液體儲存罐(4)、洗滌裝置(5 )、干燥裝置(6 )和粉碎裝置(7 )，所述反應罐(I)與反應罐(3 )分別通過帶閥門的回流管道與分離裝置(2)連通，所述液體儲存罐(4)分別與反應罐(I)、分離裝置(2)和反應罐(3)相連通，所述洗滌裝置(5)與所述分離裝置(2)相連，所述干燥裝置(6)與所述洗滌裝置(5 )相連，所述粉碎裝置(7 )與所述干燥裝置(6 )相連； a向反應罐(I)中加入D，L-蛋氨酸加水加熱溶解，然后加入可溶性鈣鹽或堿性鈣，加熱反應，待反應結束后，送入分離裝置(2)分離除去固體物質，所得濾液結晶，然后經過分離裝置(2)分離得D，L-蛋氨酸鈣和濾液1，所述濾液I送入液體儲存罐(4)中儲存，另ー輪N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的制備開始吋，所述濾液I與D，L-蛋氨酸混合，用于另ー輪N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的制備； b將步驟a中所得的D，L-蛋氨酸鈣送入反應罐(3)，在水介質中與甲醛進行羥甲基化反應，反應結束后送入分離裝置(2)中分離得N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣和濾液2 ;所得N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣送入洗滌裝置(5)用冷水洗滌后送入干燥裝置(6)中干燥，干燥后送入粉碎裝置(7)中粉碎得到粉末狀的N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣；所得濾液2送入液體儲存罐(4)中儲存，在另ー輪N-羥甲基-D，L-蛋氨酸鈣的制備過程中繼續與甲醛進行羥甲基化反應，用于制備N-羥甲基-D，L- 蛋氨酸鈣。
【文檔編號】C07C319/20GK103497134SQ201310507034
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】吳傳隆, 王用貴, 李歐, 朱麗利, 楊帆, 秦嶺, 任星宇, 陳宏楊 申請人:重慶紫光化工股份有限公司