N,N-二甲基甘氨酸外觀為白色結(jié)晶,溶于水和乙醇。作為藥物可以用于治療中老年憂郁癥,刺激人體免疫反應(yīng),降低公害污染物對身體的傷害,降低體內(nèi)膽固醇含量等。此外,在食品行業(yè)可用作抗氧劑,在醫(yī)藥行業(yè)可用作醫(yī)藥中間體,合成多種生化藥物。
傳統(tǒng)制備方法
專利US4968839報道了N,N-二甲基甘氨酸的合成工藝方法,即將二甲胺與甲醛、氰化鈉、亞硫酸氫鈉作用制得二甲氨基乙腈,然后堿性水解,中和后得產(chǎn)品N,N-二甲基甘氨酸。該方法原料中有劇毒的氰化鈉,會對環(huán)境造成影響,不易推廣使用,且收率也僅為66%左右。
余紅霞等報道了一種以甘氨酸為原料、Pd/C為催化劑制備N,N-二甲基甘氨酸的方法(余紅霞,郭峰.N,N-二甲基甘氨酸的合成研究.天津化工,2004,18(4):38-39)。雖然該方法N,N-二甲基甘氨酸的收率有所提高,但使用的Pd/C催化劑非常昂貴,也不適合工業(yè)推廣。
另外,朱曉慧等報道了一種生產(chǎn)N,N-二甲基甘氨酸的工藝方法,該工藝方法用氫氧化鈣中和氯乙酸水溶液制得氯乙酸鈣,過濾去除不溶性雜質(zhì),然后和二甲氨縮合,料液經(jīng)濃縮,酸化,過濾制得N,N-二甲基甘氨酸鹽酸鹽(朱曉慧,張恭孝.二甲基甘氨酸鹽酸鹽的合成.泰山醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2004年25(6):649-650)。該方法雖已成為N,N-二甲基甘氨酸制備的主流工藝,但得到的是N,N-二甲基甘氨酸的鹽酸鹽,應(yīng)用上還是受到了限制。
基于上述原因和現(xiàn)有技術(shù),仍然需要進一步優(yōu)化N,N-二甲基甘氨酸的制備,尤其是該制備方法在安全性考慮、收率提高、工業(yè)推廣上的考慮。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足進行了改進發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明提供一種N,N-二甲基氨基乙腈作為制備N,N-二甲基甘氨酸的中間體,該中間體制備所需的原料環(huán)保易得,反應(yīng)條件溫和,所得的反應(yīng)液不需分離,即可進一步用于N,N-二甲基甘氨酸的制備。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種N,N-二甲基氨基乙腈的制備方法,包括以下步驟:
羥基乙腈和過量的二甲胺在水介質(zhì)中充分反應(yīng)得N,N-二甲基氨基乙腈的反應(yīng)液。
該制備方法中,多余的二甲胺可回收再利用,如通過加熱蒸發(fā)的方式回收。
在獲得N,N-二甲基氨基乙腈反應(yīng)液的基礎(chǔ)上,進一步制備N,N-二甲基甘氨酸鹽,包括以下步驟:向1得到的N,N-二甲基氨基乙腈反應(yīng)液中加入N,N-二甲基氨基乙腈0.7~2倍摩爾量的堿進行堿化,控制反應(yīng)溫度60~100℃,反應(yīng)2~7小時,脫氨處理后,得N,N-二甲基甘氨酸鹽的反應(yīng)液。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種N,N-二甲基甘氨酸的制備方法,這種方法是在N,N-二甲基甘氨酸鹽的反應(yīng)液的基礎(chǔ)上進行的,該方法反應(yīng)條件溫和,環(huán)境污染小,后處理簡易,產(chǎn)品收率高,且中間產(chǎn)物可循環(huán)利用,適合工業(yè)推廣應(yīng)用。
N,N-二甲基甘氨酸的制備方法,在所述N,N-二甲基甘氨酸鹽的反應(yīng)液基礎(chǔ)上,向N,N-二甲基甘氨酸鹽的反應(yīng)液中加入酸調(diào)節(jié)pH為酸性,得N,N-二甲基甘氨酸粗品和無機鹽的混合液,對該混合液分離純化得N,N-二甲基甘氨酸。
所述分離通常純化包括以下步驟:向N,N-二甲基甘氨酸粗品和無機鹽的混合液中加入0.05~2%的活性炭,脫色0.5~1小時,離心除去活性炭,得母液1冷卻至10℃結(jié)晶,離心除去無機鹽,得母液2重結(jié)晶,再離心即得N,N-二甲基甘氨酸。本發(fā)明可按常規(guī)的結(jié)晶純化方法對上述獲得的N,N-二甲基甘氨酸多次重結(jié)晶,以獲得純度更高的N,N-二甲基甘氨酸精品,并且此次N,N-二甲基甘氨酸結(jié)晶后的母液3可合并至下一輪生產(chǎn)的母液2進行結(jié)晶,提高產(chǎn)品收率。