[发明专利]一种使用氢氰酸制备苯甘氨酸的新方法

说明书

本发明公开了一种使用氢氰酸制备苯甘氨酸的新方法，以苯甲醛、氰化氢为起始原料，合成α‑羟基苯乙腈，再与过量的碳源、氨源混合后，在微通道反应器中通过Bucherer‑Begrs环合反应制得苯海因，再进行水解反应，产物经蒸馏、结晶、分离、干燥后得到所述苯甘氨酸。本发明方法与目前国内主流工艺相比，实现了以苯甲醛和氢氰酸为原料快速连续化制备苯甘氨酸，同时避免了使用剧毒性物质氰化钠。本发明采用微通道反应器加高压反应釜的组合方式，既可以缩短反应时间，又可有效避免微通道反应器容易堵塞，具有反应时间短、副产物少、产品收率高，生产成本低的优点。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种使用氢氰酸制备苯甘氨酸的新方法。

背景技术

苯甘氨酸(phenylglycine、α-aminobenzeneacetic acid或2-amino-2-phenylacetic)又名苯基甘氨酸、α-氨基苯乙酸或2-氨基-2-苯基乙酸，分子式为：C₈H₉NO₂，分子量为151.2，白色或类白色结晶性粉末，不溶于一般的有机溶剂。具有旋光异构性，分为左旋苯甘酸(式I)和右旋苯甘酸(式II)，前者是合成青霉素和头孢立新、头孢克罗、氨苄西林钠、哌拉西林、头孢曲嗪、苯咪唑青霉素等β-内酰氨类抗生素重要中间体；后者主要用做有机合成的拆分剂，也有少量用做农药合成的中间体。

随着我国抗生素工业的发展，对苯甘氨酸类中间体的需求也不断增加，由于其来源稀少，主要存在于天然糖肽抗生素和内酰胺类抗生素分子结构中，因此开发苯甘氨酸衍生物合成具有十分重要的意义。

目前制备苯甘氨酸的方法较多，但现有技术中的几种苯甘氨酸生产方法均存在着一些缺点。其中：(1)氰化钠法：以苯甲醛和碳酸氢铵水溶液为起始原料，与过量的氰化钾(或氰化钠)水溶液，经反应制得苯海因，再经加压水解生成苯甘氨酸钠,然后中和至pH＝7左右离心分离得混旋苯甘氨酸。此路线由于原料中需大量使用剧毒物氰化钠，污染严重，设备及安全操作、环境保护都需要较严格的措施，是一种不提倡发展的生产方法。(2)苯乙酸法：以苯乙酸为起始原料，将固体苯乙酸加热融化或溶解于惰性非质子溶剂中，在常压及回流条件，催化剂作用下，进行氯化反应，制得α-卤代苯乙酸。卤代反应完成后，将杂质分离后，调pH值，可得到纯度较高的结晶，一卤代苯乙酸。将提纯后的α-卤代苯乙酸在甲醇或乙醇的水溶液中，在催化剂作用下，经氨化得到苯甘氨酸粗品，重结晶后得到纯度较高的产品。此方法操作步骤繁琐，反应条件苛刻。(3)乙醛酸法：用乙醛酸在酸性条件下与铵盐或酰胺基化合物、或低碳链腈缩和，缩和产物再与烷基苯反应制得N-乙酸苯甘氨酸。经提纯后的N-乙酰苯甘氨酸中加入氨反应得到N-乙酰基苯甘氨酸铵盐，取上述铵盐加入D-苯甘氨酸铵盐(晶种)，溶于水和乙醇的混合溶液中，冷却析出D-苯甘氨酸铵盐，过滤后滤液中加入DL-苯甘氨酸铵盐加热溶解，冷却后得晶体L-苯甘氨酸铵盐，将其加入到氢氧化钠溶液中加热溶解，冷却后析出DL-苯甘氨酸铵盐。过滤得到的固体D-苯甘氨酸铵盐中加入盐酸酸化，加热回流后用氢氧化钠溶液调pH至5，得到D-苯甘氨酸。此工艺收率较高，但要求催化剂具有较高的选择性、废水处理量大、乙醛酸回收难，造成生产成本偏高。(4)氯仿法：氯仿法是以苯甲醛和氯仿为主要原料来生产苯甘氨酸。根据其反应中所采用的主要反应原料不同分为固体氢氧化钾法和尿素法等。但氯仿法因反应步骤多，收率不高。此外，还有相转移催化法、生物酶法等，都还处于研究阶段。

专利CN106380415A公开了一种D，L-苯甘氨酸及其类似物的制备方法，该方法较现有工艺可显著有效的降低污染。但反应过程需要用催化剂，且其在水解反应中使用了酸、碱，因此成本较高、对环境不友好且副产物多。综上所述，需要寻找一种新的方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个方面，是针对现有技术使用氢氰酸制备苯甘氨酸的方法中存在的成本高、副产物多、对环境不友好、无法连续化生产的缺陷，提供了一种使用氢氰酸制备苯甘氨酸的新方法。

本发明提供的技术方案为：