[发明专利]一种牛磺酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体涉及一种牛磺酸的制备方法。

背景技术

牛磺酸（Taurine）又称牛胆酸，是一种含硫非蛋白质氨基酸，化学名为2－氨基乙磺酸，是人体内存在的一种具有多种生理功能的含硫氨基酸，具有促进大脑发育、增强视力、抗炎、解热、降血压、降血糖、强肝利胆等作用，是人体内最重要的氨基酸之一。牛磺酸无色、无味，且无任何毒副作用，故发达国家对它的研究和应用十分重视。近年来随着对其生理作用、营养价值的深入研究，其应用变得非常广泛，牛磺酸在国外大量用作营养保健品和食品添加剂，据报道，美国和日本是最主要的消费国，年消费量分别达一万吨和五千多吨。

随着世界化工产业的转移，我国已成为全球最大和主要的牛磺酸生产国和出口国，2000年时牛磺酸总产量为2万吨左右，2008年总产量在3.38万吨左右，2010年的出口量超过4万吨；我国牛磺酸90%出口，主要目的地是欧美和东南亚，出口量逐年增加；随着我国人民生活水平的提高，国内对牛磺酸的需求也逐渐增长，如果我国牛磺酸的消费量达到欧美国家的一半，将增加至少4万吨的年需求。牛磺酸产业链正在迅速发展，下游深加工产业使牛磺酸的需求量日益增大，研究牛磺酸的工艺改进对行业发展有重要的经济和社会意义。

牛磺酸自发现以来，人们就在不断地探索其人工合成的途径。至今，有关牛磺酸的合成方法已不下数十种。目前得到牛磺酸化学合成法主要有二氯乙烷法、环氧乙烷法、酯化碱解转化乙烯亚胺法和乙醇胺酯化还原法等。二氯乙烷法和环氧乙烷法由于其中间过程需要在高温高压下与液氨进行反应，设备造价高、过程管理难，反应过程副反应较多；而酯化碱解转化乙烯亚胺法采用乙醇胺与浓硫酸反应生成硫酸酯，再加入液碱（NaOH）加热生成乙烯亚胺，制得的乙烯亚胺再与二氧化硫或亚硫酸氢铵反应制取牛磺酸，在这个过程中，由于乙烯亚胺为剧毒品，在制取和使用时要采取严密的防护措施，且上述反应中间步骤多，原料耗费大，成本高，特别是二氧化硫与乙烯亚胺的气液相反应为剧烈放热反应，给工业化生产带来困难。

目前，国内外牛磺酸比较成熟的工艺为乙醇胺酯化还原法，它以单乙醇胺为原料，通过酯化、还原反应合成牛磺酸，该反应原料易得，收率较其他方法为高，其化学反应式：

该法在实际工业化过程中又分为以下几步：

（1）成盐：

（2）酯化：

（3）还原：

在上述三步反应中，有以下副反应：

（1）酯的水解：

（2）酯的分子间脱水：

（3）Na₂SO₃的氧化：

（4）Na₂SO₃的水解：

                     

乙醇胺硫酸酯无论在酸性环境还是在碱性环境均易发生水解反应，为此，还原反应之前要将上述酸化物调节到中性（pH＝7）。现有许多厂家（包括实验室）都采用纯碱（Na₂CO₃）溶液调节，化学反应式：

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂ ↑+ H₂O

此法在实际生产过程中较难控制，难以精确测定酸碱度，工艺很不稳定，容易使纯碱过量，而且在后处理工艺中，多采用趁热抽滤去盐，由于Na₂SO₃、Na₂SO₄极易粘结，牛磺酸和无机盐的分离难以达到理想的效果，整个过程中收率仅为48-52%，而成本收率仅为49%，生产成本高，能耗大，劳动强度大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种简便易行、经济、既安生又能实现清洁化生产的牛磺酸的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种牛磺酸的制备方法，将2-氨基乙烷亚磺酸与过氧化氢在一定的反应压力下发生氧化反应得到牛磺酸反应液，经降温，离心分离，洗涤和烘干，制得牛磺酸成品。

在本发明一个较佳实施例中，所述的2-氨基乙烷亚磺酸的质量百分比浓度为任意浓度。