[发明专利]一种纯化长链氨基酸的工艺

说明书

本发明公开了一种在含有或不含有溶剂的有机羧酸水溶液中重结晶纯化长链氨基酸的工艺，包括：(1)通过加热将长链氨基酸溶解于有机羧酸的水溶液中；(2)冷却步骤(1)中的溶液以结晶得到长链氨基酸；(3)通过固液分离得到步骤(2)中长链氨基酸。

交叉引用

本申请是专利U.S.15/686,500的延续，该专利申请于2017年8月25日，专利的内容通过引用被包含在内。

技术领域

本发明涉及一种纯化长链氨基酸的工艺，具体地，涉及在一种酸的水溶液中重结晶纯化长链氨基酸的工艺。

背景技术

长链饱和脂肪族氨基酸是一类用于生产长链尼龙的重要中间体。因为它们独特的分子结构，长链尼龙具有出色的物理性能，例如：比金属更高的机械强度、低吸湿性、出色的耐油、耐低温、耐磨和耐化学腐蚀性，非常重要的是具有易加工性。长链尼龙能够加工成多种塑料产品，也可以纺丝制成纤维或者拉伸制成薄膜。长链尼龙也应用于涂料和热熔胶领域。因此，长链尼龙在汽车、电力、电子、通信、石油化工和航空领域均有广泛用途。

长链氨基酸中尤其是9-氨基壬酸和11-氨基十一酸，均作为相应的单体用于生产尼龙9和尼龙11。此外，近期才从十二内酰胺制得的12-氨基十二酸，也可能用于生产另外一种重要的工程塑料，尼龙12。

为了将这些长链氨基酸应用于聚酰胺或尼龙材料的生产，它们需要纯化到能用于聚合的纯度级别。有一些纯化方法已经见诸报道。

第一种工艺是在水中结晶纯化长链氨基酸。US2462855提供了一种纯化11-氨基十一酸的方法，从1500份的水中得到了53份的长链氨基酸。通过浓缩母液，能够再回收4份长链氨基酸。但是这种稀溶液中的结晶纯化工艺，其经济性是比较低的，并且浓缩过程中的能耗也很高。

CN103804209A公开了一种在10倍沸水中溶解11-氨基十一酸的重结晶方法。根据US2462855中报道的11-氨基十一酸的溶解性看，用水纯化的工艺过程中，11-氨基十一酸的溶液很难完全溶清，因此在重结晶过程中难以通过过滤完全分离杂质。

US2674607提供了一种在沸水中重结晶纯化9-氨基壬酸的方法。

第二种工艺是在乙醇水溶液中重结晶纯化长链氨基酸。GB953621提供了一种在80％乙醇水溶液中重结晶纯化10-氨基葵酸的工艺。

US5498733提供了一种纯化11-氨基十一酸的方法，粗品先在水中进行重结晶，然后再在乙醇水溶液(乙醇：水＝3：1)中重结晶。重结晶所用的水和乙醇水溶液的重量分别为氨基酸重量的122倍和62倍。

US5434307和US5530148提供了一种12-氨基十二酸在乙醇水溶液(乙醇：水＝1：1)中的重结晶方法，回收率87％。

在第三种工艺中，9-氨基壬酸是在丙酮水溶液中结晶纯化。Kohlhase等人(J.Am.Oil Chemist’s Soc.,1970,Vol.47,pp183-188)提供了一种9-氨基壬酸粗品的重结晶方法，用50％丙酮水溶液结晶，回收率74％。所用溶剂总量是9-氨基壬酸重量的130倍。

Perkins等人(J.Am.Oil Chemist’s Soc.,1975,Vol.52,pp473-477)报道改进了Kohlhase等人的纯化方法，将9-氨基壬酸首先溶于热水形成10％的9-氨基壬酸溶液，然后用活性炭和硅藻土处理，过滤，得到的溶液冷却后再与等体积的丙酮混合以析出氨基酸。专利还指出从水或丙酮水溶液中得到的产品是细的亲水性氨基酸晶体，晶体包有母液。粗品氨基酸通常需要重结晶两次，得到的产品才适合用于聚合反应。