[发明专利]一种氨基乙硫醇的合成方法

说明书

本发明提供一种牛磺酸中间体氨基乙硫醇的合成方法，该方法将环硫乙烷与氨类化合物在改性负载金属催化剂的催化下进行加成反应得到氨基乙硫醇。该方法解决了环硫乙烷开环后易自聚的问题，提高了产率，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于营养化学品中间体制备领域，具体涉及一种氨基乙硫醇的合成方法。

背景技术

牛磺酸又名2-氨基乙磺酸，是一种含硫的非蛋白质氨基酸。广泛存在于组织细胞，在脑内含量丰富。具有促进神经系统的生长发育和细胞分化、防止心血管疾病、影响脂类吸收提高免疫力、维持正常的生殖需求等功能；因此被广泛应用于医疗、保健、食品等方面，且市场前景良好。

氨基硫醇作为合成牛磺酸重要的中间体是在近几年被发现并被研究的。2007年Hu,L.B.等人报道了使用硫代乙酸做亲核试剂进攻多取代的氮杂环丙烷生成N-乙酰基取代氨基硫醇，再经氧化、水解来合成多取代牛磺酸的方法。

用硫代乙酸做亲核试剂，虽然路线较长但是操作简便，生成氨基乙硫醇中间体不经纯化就可直接用于下一步反应，产物用重结晶就可以提纯，产率也较高(70-97％)。

环硫乙烷虽然结构与环氧乙烷相似，但其中硫碳键的键能远小于环氧乙烷中氧碳键的键能和氮杂环丙烷中氮碳键的键能，比较容易断裂；另一方面，开环后得到的硫负离子或巯基是很好的亲核试剂，往往比所用的亲核试剂的亲核性还好，因此，在亲核开环反应中，除了得到氨基乙硫醇等产物外，还容易脱硫形成烯烃，或得到开环聚合产物。环硫乙烷制备过程中存在的开环后易自聚的问题，降低了产率，也增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氨基乙硫醇的合成方法，该方法通过引入新型催化剂，解决了目前环硫乙烷制备过程中开环后易自聚的问题，提高了产率，也降低了生产成本。

为达到以上发明目的和实现以上技术效果，本发明采用的技术方案如下：

一种牛磺酸中间体氨基乙硫醇的合成方法，该方法在含Cu和/或Ni的催化剂作用下，环硫乙烷与氨类化合物进行加成反应，得到氨基乙硫醇。

上述氨类化合物氮原子上的孤对电子极易与催化剂金属上的d轨道形成d-p反馈π键，因此负载的金属催化剂会先与氨类化合物进行络合，络合后的配合物会攻击环硫乙烷上的碳硫键使之开环，金属催化剂会与开环后的硫形成配位键，进而阻止了硫的聚合，氮原子与开环后的碳进行加成反应，另一分子络合物上的氮原子给硫提供孤对电子后会释放金属催化剂，反应后氮原子也失去亲核活性，进而得到产物氨基乙硫醇。该方案解决了氨基乙硫醇合成过程中开环困难、且开环后极易自聚等问题。

本发明中，所述含Cu和/或Ni的催化剂为改性负载金属催化剂，载体为ZrO₂和/或TiO₂；

优选的，催化剂为Mo改性的氧化钛负载铜催化剂(Cu/Mo-TiO₂)和/或Mo改性的氧化锆负载镍催化剂(Ni/Mo-ZrO₂)；

优选的，催化剂为Mo改性的氧化锆负载镍催化剂(Ni/Mo-ZrO₂)。

本发明中，所述催化剂中Mo的负载量为4.0％-12.0％，优选8.0％-10％，基于载体质量计；

和/或，所述催化剂中Ni和/或Cu的负载量为5.0％-16.0％，优选8.0％-12.0％，基于载体质量计。

本发明中，所述氨基乙硫醇合成方法包含如下步骤：

(1)加入催化剂和氨类化合物，升温混合；

(2)加入环硫乙烷，控制温度与进料速度，反应得到氨基乙硫醇。