[发明专利]蛋氨酸钠的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及蛋氨酸钠水溶液和蛋氨酸钠固体的制备方法。

背景技术

蛋氨酸，是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸，除了参与动物体内甲基的转移、磷的代谢和肾上腺素、胆碱、肌酸的合成外，还是合成蛋白质和胱氨酸的原料。所以蛋氨酸、蛋氨酸盐水溶液和替代物如蛋氨酸羟基类似物(MHA)，特别是蛋氨酸钠(专利DE3105009C)在全世界广泛用作饲养家禽、猪及其它经济性动物的饲料添加剂。

根据需要，蛋氨酸钠可以为固态形式，也可以为液体的形式。市售的蛋氨酸钠溶液的蛋氨酸浓度为40wt％，其生理价值等同于固态蛋氨酸。目前，主要有以下三种方法制备此类蛋氨酸钠溶液：

方法1：分离的高纯度的蛋氨酸溶解于等当量的氢氧化钠水溶液中；

方法2：5-(2-甲硫基乙基)-乙内酰脲水溶液以氢氧化钠和/或者碳酸钠水解；

方法3：蛋氨酸酰胺的氢氧化钠和/或者碳酸钠水解；

虽然方法1给出了最纯的产物，但该方法制得的蛋氨酸钠溶液昂贵并最终比蛋氨酸本身的生产更加不经济，这主要归咎于较之固体蛋氨酸产物制备时的一个附加方法步骤；

方法2中，5-(2-甲硫基乙基)-乙内酰脲是采用公知的方法，利用常见的起始原料甲硫基丙醛和氢氰酸或者氰化钠，在氨和二氧化碳的存在下，通过直接合成来制备的，然后经过碳酸钠或者氢氧化钠水解，并且水解5-(2-甲硫基乙基)-乙内酰脲需要加过量的碱，加碱的目的是为了完全水解5-(2-甲硫基乙基)-乙内酰脲，避免蛋氨酸二肽钠盐 的生成，过量的碱最终形成碳酸钠留在蛋氨酸钠水溶液中，得到含有碳酸钠的蛋氨酸钠水溶液，该方法为了获得蛋氨酸钠水溶液或者蛋氨酸钠固体，首先必须除去蛋氨酸钠水溶液中的碳酸钠(如专利DE-OS3104997、US-PS4931987、CN1321979C、CN1184896C)，并且经过纯化后的蛋氨酸钠中含有少量的碳酸钠，而影响其品质；

方法3中，蛋氨酸酰胺的制备较为复杂，并且难以控制，通常以甲硫基丙醛、氢氰酸、氨为原料，即甲硫基丙醛与氢氰酸反应，制备得到2-羟基-4-甲硫基丁腈，2-羟基-4-甲硫基丁腈再经过氨化，制备得到2-氨基-4-甲硫基丁腈，并且形成2-氨基-4-甲硫基丁腈二聚体，经过酮作催化剂碱解，得到蛋氨酸酰胺，再经过氢氧化钠水解，得到蛋氨酸钠水溶液，含有少量的游离碱氢氧化钠(如专利CN1040533C)。

针对以上工艺存在的问题，结合重庆紫光化工股份有限公司的蛋氨酸生产工艺，本发明提供一种制备不含碳酸钠和碳酸氢钠的蛋氨酸钠水溶液和固体蛋氨酸钠的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服上述工艺所述的缺陷，从成本、环保上提出了一种创新性的、易于操作的不含碳酸钠和碳酸氢钠的蛋氨酸钠水溶液和固体蛋氨酸钠的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

以含有碳酸钠或者碳酸氢钠的5-(甲硫基乙基)-乙内酰脲水溶液为原料，加入氧化钙或者氢氧化钙水解，得到含有碳酸钙和氨的蛋氨酸钠水溶液；将含有碳酸钙和氨的蛋氨酸钠水溶液分离去碳酸钙沉淀，得蛋氨酸钠水溶液。

本发明中使用氧化钙或者氢氧化钙水解主要是利用氢氧化钙与碳酸钠或者碳酸氢钠反应，生成的氢氧化钠能够增加碱性，有利于5-(甲硫基乙基)-乙内酰脲水解生成蛋氨酸钠，同时氧化钙或者氢氧化钙还具有脱色的效果。本发明为反应的Ca²⁺离子与CO₃^2-生成碳酸钙沉淀，碳酸钙溶解性小，容易去除。

优选的，所述5-(甲硫基乙基)-乙内酰脲与碳酸钠或者碳酸氢钠的摩尔比为1：0.4～1.5；更优选的，含有碳酸钠或者碳酸氢钠的5-(甲硫基乙基)-乙内酰脲水溶液以3-甲硫基丙醛、氰化钠和二氧化碳和氨为原料制得，pH为8.5～10.5。最优选的，所述5-(甲硫基乙基)-乙内酰脲与碳酸钠或者碳酸氢钠的摩尔比为1：0.5～1，含有碳酸钠或者碳酸氢钠的5-(甲硫基乙基)-乙内酰脲水溶液的pH为8.5～10。

本发明中，所述氧化钙或者氢氧化钙的添加摩尔量大于或等于5-(甲硫基乙基)-乙内 酰脲与碳酸钠或者碳酸氢钠的摩尔量之和。

本发明水解反应中，水解条件在温度为120℃～200℃，压力为0.2～3.0MPa条件下水解10～60分钟均可实现发明目的，在温度为170℃～180℃，压力为0.8～2.0MPa，时间为15～30分钟条件下效果最佳。