[发明专利]一种丝氨醇合成的新技术

说明书

技术领域

本发明属于医药化工领域，涉及的是一种丝氨醇合成技术的新工艺，尤其是一种硝基化合物加氢还原成氨基化合物技术，属于化学合成技术领域。

背景技术

丝氨醇( 2-氨基1,3-丙二醇) 是一种医药中间体, 用来合成非离子造影剂碘帕醇(碘必乐)的主要原料。主要作为血液系统、淋巴系统、泌尿系统、神经系统诊断试剂, 在国外发达国家得到广泛应用。目前我国大部分医院使用的还是离子型造影剂。非离子造影剂与离子型造影剂相比有很多优点：渗透压低、耐受性好、性能稳定、副作用很小等。因此非离子代替离子型造影剂是种趋势。在全球，非离子造影剂的用量以每年20%的速度增长，而我国则更快，以每年30%的速度增长。碘帕醇药物的特点是含碘量高，具有很好的显影作用，对血管壁及神经组织毒性低，性质稳定，适用于各种血管造影、CT增强扫描、泌尿道造影以及蛛网膜下腔应用的脊髓造影、脑池造影等。

国内外技术背景：德国专利DE2742981公开了丝氨醇的一种制备方法，该方法以2-硝基1,3-丙二醇钠盐为原料在缓冲液中进行催化加氢反应，所使用的催化剂无法重复使用，丝氨醇收率仅为30%-50%。美国专利US4448999以2-硝基1,3-丙二醇钠盐为原料，采用催化氢化反应，溶剂为甲醇，丝氨醇收率虽有提高，但也仅有74%。美国专利US6509504采用Ru/Al₂O₃、Pd/Al₂O₃为催化剂，催化氢化2-硝基1,3-丙二醇钠盐制得丝氨醇，丝氨醇收率虽有提高，但反应使用了极高压力，工业化生产设备投资较大。中国专利CN1948272A公开的丝氨醇制备方法是以2-硝基1,3-丙二醇钠盐为原料，水合肼为还原剂，钯/炭为催化剂，在常压下制备，丝氨醇收率也只达到95.8%。

上述现有技术均是以2-硝基1,3-丙二醇钠盐为反应原料，反应过程中钠盐容易覆盖催化剂表面，影响催化剂活性，造成催化剂失活，从而使反应无法完全进行，导致丝氨醇收率低，产品纯度不高。此外，其中使用的催化剂无法重复利用，使得制造成本增加，经济效益低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种丝氨醇合成的新技术，是一种收率高、生产成本低、设备投资少、产品纯度高、并适合工业化生产的合成工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是采取气液两相进行反应，避免了固体原料对催化剂失活的影响，并且采用高真空蒸馏提纯，大大提高丝氨醇的纯度。本发明采取的技术方案具体如下。

一种丝氨醇的制备方法，以硝基甲烷和多聚甲醛为原料，有效溶剂为介质，采用以无机物为载体的金属催化剂，以氢气为还原剂制备丝氨醇，并采用高真空蒸馏进行提纯，具体步骤如下：

步骤1：制备2-硝基1,3-丙二醇

在有效溶剂介质中加入硝基甲烷和多聚甲醛，控制温度20℃~50℃，得到2-硝基1,3-丙二醇溶液。

步骤2：制备丝氨醇

在2-硝基1,3-丙二醇溶液中加入金属催化剂，通入氢气，反应温度为50℃~80℃，优选55℃~75℃，反应时间为1~5小时，优选2~4小时，更优选3小时，过滤出金属催化剂，制得丝氨醇溶液；

其中，2-硝基1,3-丙二醇在反应体系中的浓度为10~30%，优选为15~25%，更优选为20%，金属催化剂的质量为2-硝基1，3-丙二醇质量的0.5~1.5%，优选1~1.5%，反应压力为0.5MPa~3MPa，优选0.5~1MPa，更优选0.5MPa，氢气摩尔用量为2-硝基1，3-丙二醇摩尔用量的1.0~2.5倍，优选1.5~2倍；

步骤3：高真空蒸馏提纯

所述丝氨醇溶液在0~40Pa高真空状态下，优选10~30Pa，更优选为20~25Pa，先蒸出有效溶剂，再蒸出丝氨醇。

作为实施方案之一，在步骤1中，硝基甲烷和多聚甲醛在有效溶剂中解聚后，滴入氢氧化钠溶液，优选20%氢氧化钠溶液，制备出2-硝基1,3-丙二醇钠盐，之后，将2-硝基1,3-丙二醇钠盐加入有效溶剂中与氯化铵进行反应，得到氯化钠和2-硝基1,3-丙二醇，将氯化钠沉淀过滤，得到2-硝基1,3-丙二醇溶液。

作为合适的有效溶剂，可以选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、仲丁醇、二甲基甲酰胺、四氢呋喃和水的一种，或任意几种的混合。

作为合适的金属催化剂，可以选自钯、铂、铑、铱、钌和锇中的一种，或任意几种的组合。

作为无机物载体，可以选自氧化铝、硅石、氧化铝-硅石、氧化锆、氧化钛、沸石、陶瓷或分子筛。