[发明专利]一种甘氨酸铜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘氨酸铜的制备方法，尤其是一种氨催化法制备甘氨酸铜的方法，属于甘氨酸铜的制备技术领域。

背景技术

铜是一种人体和动物所必须的重要微量元素，在机体造血功能、新陈代谢、机体抵抗力及繁殖性能等方面发挥重要作用。一般情况下，婴幼儿期铜的摄入量为每日0.4～1.0mg，成人为1.5～3.0mg，铜在人体内含量约100～150mg，血清铜正常值100～120μg/dl，是含量位居第二的必需微量元素。铜缺乏可引起贫血、骨质疏松、冠心病、白癜风病、不孕症等疾病。由于消化道对铜元素的吸收和利用大部分是以稳定的复合物形式，而不是以离子形式，因此以稳定的螯合物形式存在的第三代铜补充剂氨基酸螯合铜具有明显的优势，相比第一代(如硫酸铜)和第二代(如葡萄糖酸铜)铜补充剂它可以缓解矿物之间的拮抗作用，稳定性好，生物学效价高，易吸收等优点。

目前，工业上合成甘氨酸铜的工艺主要有液相法和固相法两大类，液相法主要是以水为溶剂，以甘氨酸和铜盐为原料，由于铜盐的加入也引入了新的阴离子杂质，因此该方法的提纯难度较大；固相法主要是以甘氨酸和醋酸铜为原料，将反应过程中生成的醋酸及时挥发出去，但由于原料难以混合十分均匀，因此该工艺的反应时间较长。因此，现在市场上缺少一种既能避免引入新杂质离子的干扰，又能提高反应速率的甘氨酸铜的制备方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种既能避免杂质离子的干扰，又能提高反应速率的甘氨酸铜的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种甘氨酸铜的制备方法，包括以下步骤：

①氧化铜溶解：将氧化铜溶于氨水中，形成铜氨络合物；

②合成反应：将甘氨酸与铜氨络合物按一定比例投入到反应釜中反应，加热反应一段时间，得到反应液；

③产物提纯：将反应液降温并离心，得到甘氨酸铜固体1和滤液，再将滤液减压蒸馏得到甘氨酸铜固体2和液体馏分，将甘氨酸铜固体1和甘氨酸铜固体2干燥后得到产品；

④氨回收：用吸收剂吸收反应过程中产生的氨气并作为回收液，将回收液回用至步骤①代替氨水溶解氧化铜。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤①中氨水的质量分数为5％～50％，氧化铜与氨的反应摩尔比为1:2～1:10。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤②中甘氨酸与步骤①氧化铜的反应摩尔比为1:1～3:1，加热温度为30～100℃，反应时间为30～200min。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤③中反应液降温至20～50℃，甘氨酸铜固体1和甘氨酸铜固体2的干燥温度为50～150℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤③中减压蒸馏的压强-0.06～-0.1MPa,温度为70～100℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤④中吸收剂采用的是去离子水或是减压蒸馏得到的液体馏分。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤④中减压蒸馏得到的液体馏分代替去离子水的比例为1:1～3:2。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤④的吸收剂用量为30～100ml/mol氨气。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供了一种操作工艺简单、原料利用率高、反应速率快的制备方法，有效缩短反应时间，提高产品收率，降低生产成本。

本发明中采用了氨催化工艺，先用氧化铜和氨进行络合反应，再将络合物与甘氨酸反应，生成甘氨酸铜并放出氨气，使得氨气以气体的形式被吸收剂吸收而直接脱离了反应体系，不会增加产品中的干扰离子；同时，吸收剂在吸收氨气后可以作为回收液继续回用代替氨水溶解氧化铜，节约生产成本。

本发明在螯合反应后对反应液进行离心处理，加快了液体中颗粒的沉降速度，溶液中从液面到底部出现一定的密度梯度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开，加快了分离的速度，提高了反应速率。

本发明对离心处理后的滤液进行了减压蒸馏操作，使得在滤液中分散的少数甘氨酸铜固体析出，增加了产品的产率；同时，借助于真空泵降低了系统内压力，即可以降低滤液的沸点，适用于在常压蒸馏时未达沸点即已分解的产品，防止了产品在受热情况下分解、氧化或聚合的发生，进而提高了有机化合物的提纯率。