[发明专利]一种高含量2-羟基-4-甲硫丁基酸钙的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及化合物的合成领域，具体地说是一种高含量2-羟基4-甲硫基丁酸钙的制备方法。

背景技术

蛋氨酸无法在动物体内合成，需从食物中摄入，是第一限制性氨基酸。将它加入饲料中，可以促进禽畜生长、增加瘦肉量、缩短饲养周期。2-羟基4-甲硫基丁酸（LMA）是蛋氨酸类似物，能被动物吸收转化为蛋氨酸，其效果相当于蛋氨酸的65％～88％。目前，在反刍动物和畜禽类饲料中都添加LMA，其添加量为0.1~0.5%。据相关资料统计，近年来世界蛋氨酸需求量以每年4%速度增长，我国的蛋氨酸需求量则以每年7%速度增长。

根据文献介绍，2-羟基4-甲硫基丁酸的合成方法主要有以下几种：

在公开号为CN1493560的专利文献中，周建康等提出采用2-羟基-4-甲硫基-丁酸与氧化钙或氢氧化钙做原料进行中和反应制备得到2-羟基-4-甲硫基-丁酸钙，然后进行干燥粉碎得到粉末状的产品。此法存在问题：1、反应进行难以彻底；2、产物很难干燥，由于D,L-2-羟基-4-甲硫基丁酸有23~24%的多聚体，这些多聚体有些是以内酯和酸酐的形式存在的，而这些多聚体难于和固体Ca(OH)₂或CaO发生反应，最后吸附在产物表面，造成产物很难干燥，而且影响产物质量。

公开号为CN101348451的专利文献公开如下方法：以2-羟基-4-甲硫基丁酸为原料，先与醇进行酯化反应，得到2-羟基-4-甲硫基丁酸酯；再使上述2-羟基-4-甲硫基丁酸酯与氢氧化钙在溶剂中水解成盐生成2-羟基 -4-甲硫基丁酸钙。此法存在的问题主要有：1、在2-羟基-4-甲硫基丁酸与醇进行酯化反应过程中，加入了原料2-羟基-4-甲硫基丁酸量10~50%的硫酸或对甲苯磺酸作为催化剂，不可避免会有一些酸带入后续反应，而这些酸一旦与氢氧化钙反应，生成的钙盐粘度非常大，不易除去，在工业化操作过程非常不便，对产品质量影响也较大。2、在2-羟基-4-甲硫基丁酸与醇进行酯化反应过程中，加入的醇量为D，L-2-羟基-4-甲硫基丁酸量的10~40倍，大量醇的使用会使后续处理过程中消耗大量的热能，在工业化过程会使生产成本大大上升。3、由于市场上的2-羟基-4-甲硫基丁酸为一混合物，含量只有88%，且其中还有23%以上的多聚体，单体含量只有65%，根据其专利文献介绍，单是酯化反应收率最高不超过60%。

徐宏斌等人在羟基蛋氨酸及其钙盐的合成研究进展（现代生物医学进展，2009年Vol.9 No.7）中提出将2-羟基-4-甲硫基丁酸缓慢滴加到碳酸钙或氢氧化钙和水的悬浊液中，温度控制在25～35℃内，1-2h就可以反应完全，然后滤去过量的碳酸钙或氢氧化钙，滤液再用乙醚萃取，将水层浓缩，冷却，析出2-羟基-4-甲硫基丁酸钙 ，用水重结晶得到2-羟基-4-甲硫基丁酸钙成品。

此法存在的问题主要与CN1493560中的方法相类似，由于D,L-2-羟基-4-甲硫基丁酸有23~24%的多聚体，这些多聚体有些是以内酯和酸酐的形式存在的，而这些多聚体难于和固体Ca(OH)₂或CaO发生反应，最后吸附在产物表面，造成产物很难干燥，而且影响产物质量。

Hans L. Nufer等人在US3272860中提出以烷基乙二醇单醚为溶剂，在2-羟基-4-甲硫基丁腈水解反应过程中加入Ca(OH)₂或CaO，制备了2-羟基-4-甲硫基丁酸钙，含量98%。此法最主要的问题在于2-羟基-4-甲硫基丁腈在碱性环境中不稳定，极易聚合，虽能得到98.5%的-羟基-4-甲硫基丁酸钙，但收率未见报道。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种改进的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的制备方法。

为此，本发明采用的技术方案为：以含量达99.0% 以上的2-羟基-4-甲硫基丁腈为原料，在快速搅拌下，于5~15℃条件下缓慢加入1.2~1.5倍2-羟基-4-甲硫基丁腈摩尔量的36~38%（质量浓度）浓HCl进行水解反应，水解反应结束后，将水解反应得到的生成液用碱调pH至7.8~8.0，降温至-5~5℃结晶2~5小时，过滤得到2-羟基-4-甲硫基丁酰胺粗品，再用2~3倍2-羟基-4-甲硫基丁酰胺重量的水重结晶得到高含量的2-羟基-4-甲硫基丁酰胺；