[发明专利]一种牛磺酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种牛磺酸的制备方法。该方法包括以下步骤：(1)乙烯与SO₂加成反应，得到1,1‑二氧化环硫乙烷；(2)1,1‑二氧化环硫乙烷、氨和水进行氨解反应，得到牛磺酸。所用原料乙烯、SO₂、氨均为较为廉价易得原料，所用乙烯也并无环氧乙烷的安全隐患。此外，本发明提供的牛磺酸合成方法还具有工艺绿色环保、操作方便、成本低廉、收率较高、易工业化生产等优点。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体地说是涉及一种牛磺酸的制备方法。

技术背景

牛磺酸又称牛胆酸，化学名称为2-氨基乙磺酸(NH₂CH₂CH₂SO₃H)，是一种天然存在的含硫氨基酸，随着对牛磺酸的生理作用、营养价值的深入研究，其应用也越来越广，在医药、食品、表面活性剂、pH缓冲剂等方面都有重要的应用。牛磺酸广泛存在于人及哺乳动物的脏器中，是最重要的氨基酸之一，它具有特殊的药理作用和生理功能。此外，牛磺酸还可应用于医药、保健、食品、洗涤剂、荧光增白剂、pH缓冲剂等领域，也可用作生化试剂和其他有机合成的中间体。

当人们认识到牛磺酸的价值后一直在探索其化学合成方法。至今，牛磺酸的主要合成方法有乙醇胺法、环氧乙烷法、乙醇胺硫酸酯还原法等几十种合成方法。有价值的约十几种，而形成产业的大多集中在乙醇胺法和环氧乙烷法。CN101100449A公开了一种牛磺酸的合成方法，其是以亚硫酸铵盐为还原剂对乙醇胺的酯化物进行还原反应，经分离得到粗品，再重结晶，得到成品牛磺酸。

乙醇胺法反应周期长，磺化反应需要30h以上，而且乙醇胺法成本偏高，已经逐渐被环氧乙烷法替代。

US2820818、CN101486669公开一种牛磺酸的合成方法，其是以环氧乙烷和亚硫酸氢钠加成生成羟乙基磺酸钠，羟乙基磺酸钠再与液氨反应生成牛磺酸钠，牛磺酸钠经酸化提纯等步骤制成牛磺酸成品。

环氧乙烷法虽然原料成本比乙醇胺法低。国内工业化已达到一定规模。但工业装置造价高，能耗高，原料运输、储存和生产过程不安全因素以及受到限制较多，后期产品分离操作复杂，提纯困难等缺点。

发明内容

本发明涉及一种牛磺酸的制备方法，其目的在于解决现有的乙醇胺法反应周期长成本高等问题；环氧乙烷工艺的方法存在的安全隐患、能耗高等问题。本发明所用原料乙烯、SO₂、氨均为较为廉价易得原料，所用乙烯也并无环氧乙烷的安全隐患。此外，本发明提供的牛磺酸制备方法还具有工艺绿色环保、操作方便、成本低廉、收率较高、易工业化生产等优点。

为达到以上技术目的，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种牛磺酸的制备方法，包括以下步骤：

(1)乙烯与SO₂加成反应，得到1,1-二氧化环硫乙烷；

(2)1,1-二氧化环硫乙烷、氨和水进行氨解反应，得到牛磺酸

反应式如下：

本发明所述步骤(1)中，乙烯与SO₂的摩尔比为1：1～1：1.5，优选1：1～1：1.3，更优选1：1.05～1：1.1。

本发明所述步骤(1)中，反应温度为70～100℃，优选75～85℃，更优选75～80℃。

本发明所述步骤(1)中，反应相对压力为6～10MPa，优选6～9MPa，更优选7～8MPa。

本发明所述步骤(1)的反应时间为0.5-2h，优选0.5-1h，更优选0.6-1h。