[发明专利]一种混酸结晶N‑氨甲酰谷氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种混酸结晶N-氨甲酰谷氨酸的方法。

背景技术

精氨酸是幼龄哺乳动物的必需氨基酸，由于母乳提供和幼崽自身合成的精氨酸不能满足其营养需要，必须额外提供。对于成年动物，精氨酸是一种条件性必需氨基酸。对于家禽而言，因其线粒体内不存在氨甲酰磷酸合成酶，不能通过鸟氨酸循环内源合成精氨酸，需要在饲料中摄取。但精氨酸售价高且与赖氨酸、组氨酸有拮抗作用而未能作为饲料添加剂在动物生产中大量推广使用。

近来市场上出现了一种內源促进精氨酸合成剂N-氨甲酰谷氨酸（N-Carbamylglutamate, NCG），它是N-乙酰谷氨酸的类似物，具有相似的生物学功能，能促进动物体内源精氨酸的生成，价格便宜，且不与赖氨酸、组氨酸发生拮抗作用。因此少量NCG就能有效促进动物内源合成精氨酸，具有很高的经济价值。

目前已有一些NCG的制备方法，例如：印遇龙等2007年公开了一种NCG制备方法，以谷氨酸、氰酸钾和氢氧化钾为原料，室温20～25℃下放置16～20h，然后盐酸酸化，脲丙酸中静置2～3h后，过滤，从水中重结晶析出NCG（专利公开号：CN101168518A）；谯仕彦等以谷氨酸、甲酸铵及氢氧化钠为原料，在98～110℃下回流反应30～55分钟，产物冷却至室温，用甲醛洗涤，过滤，加入浓盐酸酸化，再于-4～2℃静置，结晶，过滤得到NCG（专利公开号：CN101440042B）；刘雅倩等以谷氨酸和氰酸钾为原料，脲丙酸为催化剂，在谷氨酸与氰酸钾摩尔比1:1.2、反应温度60-65℃的条件下，经过亲核加成反应，重结晶得到纯品NCG（刘雅倩.N-氨甲酰谷氨酸合成研究[J].精细化工中间体,2011,41(1):29-31）；Giancarlo等在2007年时提出，可以用微波辐射辅助合成NCG，先用谷氨酸与碱生成谷氨酸钠进行羧基保护，再和尿素反应，1000W功率下反应4min，脱去一分子的NH₃，从而得到NCG的钠盐，使反应混合物降温至0℃，甲醇洗涤除去多余尿素，最后浓盐酸酸化，过滤得固体，水洗除去氯化钠得NCG纯品（Verardo G, Geatti P, Strazzolini P. Rapid and efficient microwave-assisted synthesis of N-carbamoyl-L-amino acids[J]. Synthetic Commmunications,2007,37(11):1833-1844.）；曹飞等公开了一种微通道反应器连续合成N-氨甲酰谷氨酸的方法，以谷氨酸钠和尿素为底物，依次经过微通道反应器内串联的反应器Ⅰ和反应器Ⅱ，在100-150℃下反应10-95min，微通道反应器出料通过盐析和精制后得到N-氨甲酰谷氨酸成品（专利公开号：CN103980163B）；等等。

无论利用何种合成方法制备NCG，其后处理都采用浓盐酸酸化反应液。此方法存在一定缺陷：（1）酸化后产生的盐类化合物在水中溶解度不高；（2）单一地用浓盐酸酸化会引起同离子效应，从而导致结晶时氯化钠或氯化钾随产物一起析出，得到的NCG粗产物纯度不高，通过重结晶虽然提高了产品纯度，但造成收率下降。

发明内容

针对上述制备过程中N-氨甲酰谷氨酸结晶方法的缺陷，本发明的目的在于提供一种混酸结晶N-氨甲酰谷氨酸的方法，该方法能有效提高产物一次结晶纯度。

本发明提供的一种混酸结晶N-氨甲酰谷氨酸的方法，包括下列步骤：

一种混酸结晶N-氨甲酰谷氨酸的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）向N-氨甲酰谷氨酸反应液中依次加入两种或者两种以上的酸进行酸化；

2）将步骤1）所得的溶液于0-4℃ 下静置过夜，结晶；

3）抽滤，将所得固体干燥，得到N-氨甲酰谷氨酸粗产物；

步骤1）中所述酸为浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸、浓磷酸等无机酸中的两种或多种。

本发明中N-氨甲酰谷氨酸反应液可以通过目前已公开的任意一种N-氨甲酰谷氨酸的制备方法制备得到，制备得到的N-氨甲酰谷氨酸反应液中N-氨甲酰谷氨酸的浓度为200g/L-1000g/L，优选为最佳为400g/L-600g/L。

N-氨甲酰谷氨酸反应液加入酸中酸化时，酸与原料谷氨酸的摩尔比为（1-3）:1。

步骤1）中酸化温度为0-50℃，酸化pH值为0.5-4。优选为酸化温度为0-20℃，酸化pH值为2-3。