[发明专利]一种乳清酸的合成方法

说明书

本发明公开了一种乳清酸的合成方法，属于化学合成技术领域。本发明乳清酸的合成方法，包括马来酰脲与溴反应的步骤；所述溴是由溴化钠和过氧化氢反应提供；过氧化氢、溴化钠和马来酰脲的反应结束后，加入强碱，在62‑64℃下反应完全后再加入浓盐酸酸化，制得乳清酸。本发明用过氧化氢氧化溴化钠，代替原工艺中单质卤素的使用，大大降低危险性；本发明采用原位产生中间溴素进行反应的方法，反应均匀、缓和，提高产率、产品质量并降低生产工艺复杂程度；而且溴化钠可循环利用，没有危废排放；在合成马来酰脲的反应中，可通过减压蒸馏出乙酸，循环利用，降低排放；同时由于工艺的改进，提高了乳清酸的产率。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种乳清酸的合成方法。

背景技术

乳清酸(Orotic Acid)系统命名为1,2,3,6-四氢-2,6-二氧-4-嘧啶甲酸(1,2,3,6-tetrahydro-2,6-dioxo-4-pyrimidine-carboxylic acid)。分子式：C₅H₄N₂O₄，结构式：含一分子结晶水的乳清酸(C₅H₄N₂O₄·H₂O)为白色针状晶体，熔点345-346℃(分解)，100mL水中能溶解0.18g，100mL沸水中能溶解13g，极微溶于有机溶剂，不溶于醚，无臭，味酸，乳清酸被称为维生素家族中的新成员VB₁₃，在医药上乳清酸及其衍生物用途相当广泛。

目前，大部分工厂采用的乳清酸合成路线为：

马来酸酐与尿素加成所得的中间产品马来酰脲(1)，其烯基与Br₂加成，其中一个溴原子与-NH₂的一个氢脱去一分子HBr从而形成5-溴-2,6-二氧代-六氢嘧啶-4-羧酸(2)(英文名称为5-bromo-2,6-dioxo-hexahydro-pyrimidine-4-carboxylic acid，简称BDHPCA)，进一步在强碱性条件下发生消去反应，酸化后得到产品乳清酸(3)。

该合成路线的生产中用到大量的单质溴，因为溴具有强的氧化性，腐蚀性、易挥发性和对人体损害性大的特点，在运输、储藏、投料的过程中难度很大，对环境污染非常严重，而且操作工长期处于恶劣的工作环境，对身体伤害极大。

此外，由于溴素不溶于水，而且密度远大于生产溶剂水，使得直接加溴生产乳清酸时，溴素较难于均匀分散于反应体系，这有两方面弱点：1)反应不均匀，溴浓度大的地方反应难于控制，产生副反应及安全感隐患；2)反应时间拉长。

专利ZL01126146.3公开了一种新的乳清酸生产的工艺方法，为了克服乳清酸生产中使用单质溴的腐蚀问题。其采用溴化钠作为原料，溶剂为水，0～110℃时，溴化钠、氯气、马来酰脲的摩尔比分别为2-5:1-3:1，反应5～20h，制得5-溴-2,6-二氧代-六氢嘧啶-4-羧酸；溶剂为水，50-110℃时，氢氧化钠、5-溴-2,6-二氧代-六氢嘧啶-4-羧酸的摩尔比为2-5:1，反应1～5h，0-50℃时加酸酸化，制得乳清酸。该专利中采用的氯气与单质溴是类似的危险源，该技术方案并没有改变使用氯气这种危险化合物；而且，氯气由于活泼性极高，在生产中要求：1)氯气置换溴素过程必须分步进行，不能采用一锅法进行反应，否则副反应及安全隐患严重，这与正使用的生产工艺在安全上已没有明显提高。2)氯气严格不能过量，否则易产生类似于1)的副产物和安全隐患。3)即使在正常使用范围内，在废水中溴化钠重复利用时，废水中的有机化合物，特别是胺类，会存在极大安全隐患。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种乳清酸的合成方法，可以有效解决在乳清酸合成过程中避免使用单质卤素如溴、氯等危险化合物，使生产过程安全、简便。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：