[发明专利]一种采用水解法制备L‑焦谷氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及氨基酸生产技术领域，尤其涉及一种采用水解法制备L-焦谷氨酸的方法。

背景技术

L-焦谷氨酸，英文名：L-Pyroglutamic acid，化学名：L-2-吡咯烷酮-5-羧酸。L-焦谷氨酸是皮肤天然保湿因子的主要组分之一，被用作为日化领域的化妆品保湿剂。L-焦谷氨酸还可作为医药中间体与其它一些有机化合物生成衍生物，在医药行业有着广泛的应用。

L-焦谷氨酸的合成有半合成法、酶转化法和全合成法，目前工业生产的主要方法是以谷氨酸为原料的半合成法。L-谷氨酸在130-150℃干燥条件下或油浴中使谷氨酸分子内脱水环化形成L-焦谷氨酸，同时产出大量内消旋体“DL-焦谷氨酸”共体，经拆分后得38-43％L-焦谷氨酸、20-25％DL-焦谷酸，还有大量原料在高温下碳化生成碳氧氢氮等气体，使得目标产物产率低下，成本过高，同时挥发的气体污染环境。发明CN201310732457.7报道了一种制备L- 焦谷氨酸的方法，L-谷氨酸在乙醇溶液中在88～100℃条件下，在浓硫酸为催化剂的作用下脱水生成L-焦谷氨酸，该反应温度过低，L-谷氨酸脱水不完全，同时有难溶于水的L-谷氨酸残留，旋光度测值下降。发明CN201010214563.2报道了一种制备L-焦谷氨酸镁的方法，公开了L-谷氨酸脱水制备L-焦谷氨酸的方法，需要通过阳离子交换树脂柱分离L-焦谷氨酸和未焦化的L-谷氨酸，离子交换法提取会带来大量的污水。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种采用水解法制备L-焦谷氨酸的方法。具体的技术方案如下：

S1、水解环化：将纯化水和L-谷氨酸投入到反应釜中，封闭投料口搅拌升温至沸腾，在一定温度下回流一段时间。取样用茚三酮检测直至呈阴性则反应完全。优选条件：纯化水与 L-谷氨酸的质量比为5:1，在100-120℃回流8-10小时。

S2、脱色：反应釜温度冷却到85-90℃，活性炭加入量为0.1％-5％，搅拌时间为10-50min。优选条件：活性炭加入量为1％，搅拌时间30min。

S3、拆分过滤：将上述得到的脱色液打入拆分罐中降温至5-20℃，在适当温度下加入适量L-谷氨酸晶种，使未水解环化的少量谷氨酸析出，通过压滤分离出。

S4、浓缩结晶：将上述得到的焦谷氨酸拆分液在50-80℃，750毫米汞柱下的反应釜中浓缩至20-26波美后转入结晶罐进行冷却，降温至结晶。优选在60℃温度下浓缩，降温至25℃结晶。

S5、离心干燥：停止搅拌静止一段时间后吸出上清液，将剩下的焦谷氨酸结晶液在离心机中离心脱水后，在干燥箱中干燥，优选在60-65℃温度下干燥。

本发明的有益效果在于：

L-焦谷氨酸反应时的温度降低，极大的减少了DL-焦谷氨酸及其他杂质的生成，提高了 L-焦谷氨酸的生成率；通过拆分过滤将未反应的谷氨酸析出并分离，过滤得到的谷氨酸可进到反应釜中反复利用，提高了物料的利用率和产物的生成率；制备工艺简单，可操控性强，产品收率和纯度高。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例1

将5000公斤纯化水加入反应釜中，再加入1000公斤L-谷氨酸，封闭投料口搅拌升温至沸腾。在温度110℃下，回流反应8小时。取样，用茚三酮检测直至呈阴性反应完全。得到反应液冷却到85℃，加1％活性炭搅拌脱色，30min分钟后得到无色透明溶液后进行压滤。将上述得到的脱色液打入拆分罐中降温至5-20℃，在适当温度下加入适量L-谷氨酸晶种，使未水解环化的少量谷氨酸析出，过滤得到的少量谷氨酸可进到反应釜中继续反应。将上述得到的焦谷氨酸拆分液在60℃，750毫米汞柱下的反应釜中浓缩至20-26波美后转入结晶罐进行冷却，降温至25℃后结晶。停止搅拌静止一段时间后吸出上清液，将剩下的焦谷氨酸结晶液在离心机中离心脱水后，在60-65℃干燥箱中干燥。对干燥后的产品进行检测，包装。

实施例2