甘氨酸的合成方法
甘氨酸的工业合成方法主要有三种:天然蛋白质水解法、氯乙酸氨解法和Stercker法。目前国内普遍采用氯乙酸氨解法,国外则以Stercker法为主。
1 水解法
以明胶或蚕丝等天然蛋白质为原料,经水解、分离、精制过滤、干燥而得产品。此法因蛋白质原料消耗大,发展受到限制,现已被合成法所取代。
2 氯乙酸氨解法[2]
由氯乙酸与液氨在催化剂乌洛托品存在下反应而制得:
此工艺的优点是氯乙酸容易得到,液氨为化肥厂副产品,合成工艺简单,对设备要求不高,易操作,基本上无公害。但有两个问题有待解决:一是除去反应中生成的氯化铵很困难,精制成本高;二是作为催化剂的乌洛托品难以回收循环使用,造成原料的极大浪费,使合成成本增加。
3 Stercker法
在甲醇溶剂中,以氰化钾(或氰化钠)和氯化胺作用下生成甲叉氨基乙腈,加入冰醋酸,使之以无色晶体形式析出,将产物过滤,在硫酸存在下加乙醇分解,得到氨基乙腈硫酸盐, 将上述产物用氢氧化钡分解,得到氨基乙酸钡, 然后加入定量的硫酸,使钡定量沉淀、过滤,将滤液浓缩,放置冷却,析出甘氨酸结晶。此工艺路线较长,原料NaCN为剧毒物,反应后的脱盐操作较复杂,操作条件较苛刻,其优点是易于精制,成本低,适合于大规模工业化合成。
4氢氰酸法合成甘氨酸新工艺[3]
该工艺以廉价的丙烯腈副产物氢氰酸代替氰化钠,合成成本更低,美国、日本等普通采用此法合成甘氨酸[5]。该工艺由于反应步骤少,因此工艺过程缩短,操作步骤简化,设备投资减少,合成成本也大大降低,无三废处理,易于放大合成,所得甘氨酸产品质量明显优于氯乙酸法所得的产品。