[发明专利]一种以水为助剂制备3-氯-丙氨酸盐酸盐的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种以水为助剂制备3‑氯‑丙氨酸盐酸盐的方法及其装置，其特征在于，包括以下步骤：将二氧六环、二氯亚砜、水、有机小分子催化剂、丝氨酸，混合后，进行搅拌；反应完成后，所得液体物料进行固液分离，得到滤渣即为3‑氯‑丙氨酸盐酸盐。本发明利用在二氧六环溶剂中加入适量的水，促进原料丝氨酸在体系中的溶解，利用吡啶或二甲基甲酰胺或三乙胺等有机碱对以二氯亚砜为原料的氯化反应产生优良的催化作用，加速反应进程，在较低温度下获得满意转化率，最高可达97％。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种以水为助剂制备3-氯-丙氨酸盐酸盐的方法及其装置。

背景技术

氯-丝氨酸盐酸盐是一种重要的化学合成中间体，是合成硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、甲基硒代半胱氨酸等化合物的重要原料。随着补硒制品产业的迅速推动，作为原料之一的3-氯-丙氨酸盐酸盐市场潜力巨大。

目前，3-氯-丙氨酸或其盐酸盐的制备主要有以下方法：1)以丙氨酸为原料与硫酸、氯气反应，得到目标产物的产率为78％，该方法副产物较多，分离困难。2)以3-氯-丙氨酸甲酯为原料经水解反应获得目标产物，该方法产率较高，可以达到95％，但反应原料非常不易获得。3)以丙腈为原料，经多步反应后得到产物，但该反应条件较苛刻，且产物为对映体。4)以氯化氢-二氧六环或氯化氢-四氢呋喃为溶剂，丝氨酸为原料，二氯亚砜为氯化剂，在45℃下反应，再经低温浓缩、加水溶解，最后经丙酮沉淀获得产物。该方法相比于其他方法，具有明显的优势：原料易得，产率较高，是目前最常用的合成方法。但亦存在明显的不足：1)溶剂中需要加入大量氯化氢，反应过程易挥发，后处理需要大量的碱来中和氯化氢，不但损害环境，而且处理也相当棘手。加之，氯化氢-二氧六环为公安部明文规定的易制毒试剂，给生产管理带来风险。2)该反应需要加热，增加设备投资和生产运营成本。3)后处理流程较长，且需加入丙酮，该试剂同样为公安部明文规定的易制毒试剂。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种以水为助剂制备3-氯-丙氨酸盐酸盐的方法，该制备方法以丝氨酸为原料，在反应体系中加入适量水、吡啶或二甲基甲酰胺或三乙胺等，在常温下反应一段时间，经固液分离获得3-氯-丙氨酸盐酸盐，然后回收溶剂循环使用。该方法简单易行、成本低、产率高，具有非常显著的经济效益。

本发明的另一目的在于提供一种以水为助剂制备3-氯-丙氨酸盐酸盐的反应装置。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种以水为助剂制备3-氯-丙氨酸盐酸盐的方法，包括以下步骤：

将二氧六环、二氯亚砜、水、有机小分子催化剂、丝氨酸，混合后，进行搅拌；反应完成后，所得液体物料进行固液分离，得到滤渣即为3-氯-丙氨酸盐酸盐。

优选的，所述二氧六环、水、二氯亚砜的质量比为30：(0.1-10)：(1-30)。

优选的，所述有机小分子催化剂为吡啶、二甲基甲酰胺和三乙胺中的至少一种；所述有机小分子催化剂与水的质量比为(0.01-10)：1。

优选的，所述丝氨酸与二氧六环的质量比为1：(2-50)。

优选的，所述搅拌反应时的温度为0-45℃，优选为25～35℃。所述搅拌反应时间为10-40小时，优选为20～30小时。

优选的，所述反应完成后，将反应物料进行抽真空处理，抽出的废气由碱液吸收。更优选的，所述抽真空的温度为室温，抽真空的时间为30-60分钟。

优选的，所述固液分离后收集的滤液，可循环利用；所述固液分离为真空抽滤或离心分离。

本发明所述的室温是指20～35℃。