[发明专利]2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法

权利要求书

1.2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，制备得氢氰酸混合气Ⅰ；所述氢氰酸混合气Ⅰ经脱氨处理得氢氰酸混合气Ⅱ；

B、所述氢氰酸混合气Ⅱ与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系；

C、所述2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系与硫酸作用，水解得到2-羟基-4-甲硫基丁酸。

2.根据权利要求1所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：步骤A所述的脱氨处理是将氢氰酸混合气Ⅰ通入质量分数为75%～90%的硫酸进行脱氨处理。

3.根据权利要求1所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：步骤B所述的甲硫基丙醛为未经纯化的甲硫基丙醛，其中含质量分数94.5%～96%的甲硫基丙醛、质量分数3.5%～5.3%的轻组分和质量分数0.2%～0.5%的重组分；所述轻组分为甲硫醇、甲醇、丙烯醛和水；所述重组分为甲硫基丙醛的二聚物和三聚物。

4.根据权利要求1所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：所述步骤C中，2-羟基-4-甲硫基丁腈与硫酸的摩尔比为1:0.5～1；所述2-羟基-4-甲硫基丁腈先后经过水合反应和水解反应得到2-羟基-4-甲硫基丁酸；所述水合反应时，硫酸的质量分数为50%～80%，温度控制在40～70℃；所述水解反应时，加水稀释硫酸至硫酸的质量分数为40%～50%，温度控制在90～130℃。

5.根据权利要求4所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：所述步骤C中，水合反应结束后，在30分钟内将硫酸的浓度稀释至水解反应所需的浓度，并将温度升至水解反应所需的温度。

6.根据权利要求1所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备方法，其特征在于：还包括分离纯化步骤D：用氨水或氨气中和步骤C制得的2-羟基-4-甲硫基丁酸的反应液，蒸发除去反应液中的水，得剩余物；向剩余物中加入有机溶剂结晶出硫酸铵，分离收集滤液；滤液再蒸发除去有机溶剂，得2-羟基-4-甲硫基丁酸的纯品。

7.2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法，其特征在于：在权利要求1或6的基础上，还包括步骤E：向2-羟基-4-甲硫基丁酸中加入水介质、金属化合物和结晶剂，用碱调节pH至5～7，加热至60℃～90℃，冷却结晶，得2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物晶体；所述金属化合物为金属盐、金属氧化物和金属氢氧化物中的一种或多种；所述结晶剂为羧酸、羧酸盐和含1-4个碳原子的醇中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法，其特征在于：所述2-羟基-4-甲硫基丁酸与金属化合物中金属元素的摩尔比为2～3:1；所述结晶剂的用量为2-羟基-4-甲硫基丁酸质量的5%～10%。

9.根据权利要求7所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法，其特征在于：所述水介质的加入量为将2-羟基-4-甲硫基丁酸稀释至质量分数为35%～60%的量。

10.根据权利要求7所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法，其特征在于：所述结晶剂为柠檬酸、乳酸、丙二酸、丁酸、戊酸、乙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、草酸钠、甲酸钠和醋酸钠中的一种或多种。

11.根据权利要求7所述的2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备方法，其特征在于：所述金属盐为氯化锌、硫酸锌、醋酸锌、碳酸锌、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、碳酸铜、氯化亚铁、硫酸亚铁、碳酸亚铁、醋酸亚铁、二氯化锰、硫酸锰、醋酸锰、碳酸锰、氯化钴、硫酸钴、醋酸钴、碳酸钴、氯化铬、硫酸铬、醋酸铬和碳酸铬中的一种或多种；所述金属氧化物为氧化锌、氧化亚铁、氧化亚锰、氧化铜、氧化钴和氧化铬中的一种或多种；所述金属氢氧化物为氢氧化锌、氢氧化亚铁、氢氧化锰、氢氧化铜、氢氧化钴和氢氧化铬中的一种或多种。

12.利用2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物生产装置制备2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的方法，其特征在于：所述2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物生产装置包括氢氰酸合成塔（1）、酸塔（2）、反应釜（3）和分离装置（4），所述酸塔（2）中盛有质量分数为75%～90%的硫酸，所述反应釜（3）设有压力及温度调节辅助装置，氢氰酸合成塔（1）的出气口通过管道与酸塔（2）的进气口连通，酸塔（2）的出气口通过设有节流阀的管道与反应釜（3）连通；

A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，通过氢氰酸合成塔（1）制备氢氰酸混合气Ⅰ；所述氢氰酸混合气Ⅰ通入酸塔（2）脱去氨气和水蒸气，得氢氰酸混合气Ⅱ；

B、所述氢氰酸混合气Ⅱ在节流阀控制下，以250～350L/min的速度通入反应釜（3）中的甲硫基丙醛中，在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系；

C、剧烈搅拌下，向反应釜（3）中加入硫酸与2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系混合，先后经过水合反应和水解反应得到2-羟基-4-甲硫基丁酸；所述水合反应时，硫酸的质量分数为50%～80%，温度控制在40～70℃；所述水解反应时，加水稀释硫酸至硫酸的质量分数为40%～50%，温度控制在90～130℃；

D、向反应釜（3）中通入氨水或氨气中和步骤C制得的2-羟基-4-甲硫基丁酸的反应液，蒸发除去反应液中的水，得剩余物，蒸发出的水循环至下次步骤C硫酸的稀释；所得剩余物中加入有机溶剂结晶出硫酸铵，经分离装置（4）分离，收集滤液；滤液返回反应釜（3），再蒸发除去有机溶剂，得2-羟基-4-甲硫基丁酸的纯品，蒸发出的有机溶剂循环至下次剩余物中硫酸铵的结晶；

E、向反应釜（3）中的2-羟基-4-甲硫基丁酸中加入水介质、金属化合物和结晶剂，用碱调节pH至5～7，加热至60℃～90℃，冷却结晶，经分离装置（4）分离，得2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物晶体，所得滤液作为水介质循环至下次2-羟基-4-甲硫基丁酸金属螯合物的制备；所述金属化合物为金属盐、金属氧化物和金属氢氧化物中的一种或多种；所述结晶剂为羧酸、羧酸盐和含1-4个碳原子的醇中的一种或多种。