[发明专利]氰醇水解法合成蛋氨酸羟基类似物的分离纯化方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种化工产品的分离纯化方法。

背景技术

蛋氨酸羟基类似物（MethionineHydroxyAnalogue,MHA）是一种酸性很强的液体有机酸，含水量12%，含活性蛋氨酸羟基类似物88%（包括含量至少为65%的2-羟基-4-甲硫基丁酸单体，以及含量不超过23%的2-羟基-4-甲硫基丁酸二聚体和多聚体）。在家禽饲养中，蛋氨酸羟基类似物显示出类似于已知的起刺激生长作用的氨基酸的性质，因此成为动物饲料的重要添加剂。

蛋氨酸羟基类似物的合成方法之一为氰醇水解法，是将甲硫基丙醛与氢氰酸反应得到2-羟基-4-甲硫基丁腈，后者在硫酸作用下水合生成2-羟基-4-甲硫基丁酰胺，再进一步在硫酸作用下水解得到包含蛋氨酸羟基类似物、硫酸铵和硫酸氢铵的水解液。从2-羟基-4-甲硫基丁腈水解液中分离纯化蛋氨酸羟基类似物的方法已有很多报道。例如：

一种方法是将2-羟基-4-甲硫基丁腈水解液加入与水不混溶的有机溶剂如酮、醚等进行萃取，将蛋氨酸羟基类似物萃取到有机溶剂中，然后蒸除有机溶剂，得到蛋氨酸羟基类似物，而含硫酸铵的水相通过减压浓缩、冷却结晶，得到硫酸铵。该方法的问题在于使用有机溶剂萃取，不仅存在有机溶剂的损失，而且有机溶剂和蛋氨酸羟基类似物会在水相中残留，从而导致外排水的COD偏高，生化难以处理；得到的蛋氨酸羟基类似物中也会含有有机溶剂，必须将其在高真空状态下蒸馏或向其中通入蒸气以降低有机溶剂的含量，这些都导致该方法的成本和能耗较高。

一种方法是将2-羟基-4-甲硫基丁腈水解液加氨中和后在加热条件下分层，得到有机层和水层；将有机层浓缩至几乎无水，离心，上层液体加水稀释得到蛋氨酸羟基类似物，下层固体经有机溶剂洗涤、干燥得到硫酸铵；将水层浓缩、冷却结晶、过滤，固体经有机溶剂洗涤、干燥得到硫酸铵；两次固体的有机溶剂洗涤液合并，蒸除有机溶剂后加水稀释得到蛋氨酸羟基类似物。该方法的问题在于使用了有机溶剂，在蒸除有机溶剂时、回收有机溶剂进行除水精馏时都会导致有机溶剂的损失，固体硫酸铵中也会夹带部分有机溶剂，这些都导致该方法的成本较高；同样的，蒸除有机溶剂后得到的蛋氨酸羟基类似物中也会含有有机溶剂，必须将蛋氨酸羟基类似物在高真空状态下蒸馏或向其中通入蒸气以降低有机溶剂的含量，这些都导致该方法的能耗较高；此外，该方法需要配置有机溶剂的除水精馏设备等，设备投资也较大。

一种方法是向2-羟基-4-甲硫基丁腈水解液中加入硫酸铵或硫酸氢铵使分层明显，分别得到有机层和水层；水层经浓缩、冷却结晶，得到硫酸铵；有机层经加氨中和、浓缩至几乎无水、沉淀硫酸铵，得到蛋氨酸羟基类似物。该方法的问题在于：得到的硫酸铵夹带蛋氨酸羟基类似物的量较大，尤其是从有机层中分离纯化得到的硫酸铵，其蛋氨酸羟基类似物的含量达到了10%左右，这样的硫酸铵具有难闻的气味，并且具有一定的黏性，难以干燥，几乎没有价值，也导致了蛋氨酸羟基类似物的损失较大、收率较低。

一种方法是在2-羟基-4-甲硫基丁腈水解时加入硫酸氢铵，所得水解液通过分层得到有机层和水层，有机层经过浓缩分别得到蛋氨酸羟基类似物与硫酸氢铵、硫酸铵，所得硫酸氢铵及硫酸铵与水层混合后，加入与水混溶的有机溶剂来沉积硫酸铵，进而分离得到硫酸铵和含有硫酸氢铵的溶液。该方法虽然能够得到较纯的硫酸铵，并且可以回收再利用硫酸氢铵，但其使用了与水混溶的有机溶剂如甲醇等，从而导致了该有机溶剂的回收困难、使用量及损失量较大等问题。再者，从有机层中分离出的硫酸铵含有一定量的蛋氨酸羟基类似物，这部分硫酸铵与水层混合后，当加入与水混溶的有机溶剂如醇时，必然导致醇与蛋氨酸羟基类似物发生酯化反应，此时如果回收蛋氨酸羟基类似物，则存在蛋氨酸羟基类似物的质量问题，而如果外排，则导致蛋氨酸羟基类似物的损失以及环保问题。

一种方法是向2-羟基-4-甲硫基丁腈水解液中加入无机碱氢氧化钠，分层，得到有机层和水层，有机层经减压浓缩，过滤，分别得到蛋氨酸羟基类似物和固体硫酸盐。该方法会产生大量的难以处理的固废（主要为硫酸铵和硫酸钠）以及含盐废水（主要含硫酸钠、硫酸铵以及蛋氨酸羟基类似物），且该方法未提及水层的处理以及含有蛋氨酸羟基类似物的硫酸盐的处理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氰醇水解法合成蛋氨酸羟基类似物的分离纯化方法，简便易行，不使用任何有机溶剂，且副产的硫酸铵能够达到市售要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

氰醇水解法合成蛋氨酸羟基类似物的分离纯化方法，包括以下步骤：