[发明专利]一种尿囊素的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成尿囊素的方法。

背景技术

尿囊素（allantoin），化学名称为1-脲基间二氮杂茂烷-2,4-二酮，是一种被广泛应用于医药、日化、农业、轻工业及生物工程等领域的化工产品。由于尿囊素具有润肤、保湿、角质软化和促进细胞再生等作用，因此被广泛应用在护肤类的化妆品中。在临床上，用于皮肤干燥皲裂、皮肤溃疡、手部皮炎等，也可口服用于胃及十二指肠溃疡，还有报道称它具有缓解癌性腹水和降血脂的作用。在农业方面，它具有促生长、固果、催熟的作用，在饲料方面，它具有提高胃肠道消化吸收功能的作用，同时能使兽禽对流行疫病产生抵抗力，是一种良好的饲料添加剂。

目前，尿囊素的合成方法多为化学合成，但产率均未超过70%。李桂云、马江全在“尿囊素的合成及表征”（江苏石油化工学院学报）中公开了以硝酸、硫酸混酸为催化剂合成尿囊素的产率为59.3%，其原料乙醛酸是用硝酸氧化法生产的，未经过处理就直接生产尿囊素，产品会受到残留乙二醛及副产物草酸的影响而质量下降。雷虹等在“尿囊素生产及市场综述”（全国中氮情报协作组第21次技术交流会论文集）中公开了以硫酸、盐酸和硝酸等质子酸为催化剂合成尿囊素的产率在52%～58%之间，而且产品质量差；中国专利公开号CN1528749A，公开日2004年9月15日，发明创造名称为“尿囊素合成新工艺”，该申请案公开了以金属催化剂催化合成尿囊素收率仅能达到56%。另外，以固体酸为催化剂合成尿囊素的报道也屡见不鲜，但是产率都在60%以下，仅史高峰等在“尿囊素合成新工艺”中以磷钨杂多酸［H₃PW₁₂O₄₀·ｘH₂O］为催化剂，产率可达68.5%，但尿素用量过多；付薪菱等在“SO₄^2-/TiO₂固体超强酸催化合成尿囊素”中以SO₄^2-/TiO₂固体超强酸为催化剂催化合成尿囊素产率最高也只达58.23%，而且固体酸制作困难，成本高，不适合工业化生产。另外，中国专利公开号CN1765888A，公开日2006年5月3日，发明创造名称为“一种尿囊素的合成工艺”，该申请案公开了以凝胶型强酸性阳离子交换树脂或大孔型强酸性阳离子交换树脂为催化合成尿囊素收率可到67.7%，但催化剂需要处理，生产成本高。

发明内容

本发明提供一种尿囊素的合成方法。

所述尿囊素的合成方法，以乙醛酸和尿素为原料，以硫酸氢盐与硫酸的混合物为催化剂，或以磷酸氢盐与磷酸的混合物为催化剂，或以硫酸氢盐为催化剂，或以磷酸氢盐为催化剂，合成尿囊素；

具体地说，所述尿囊素的合成方法包括，

在反应器中加入乙醛酸水溶液、尿素和催化剂，搅拌，加热，反应6.5h～24.0h后，将反应混合物冷却至室温（15℃～25℃），进行抽滤、洗涤，再抽滤、烘干得到尿囊素成品；

所述催化剂为硫酸氢盐与硫酸的混合物，或催化剂为磷酸氢盐与磷酸的混合物；

所述催化剂硫酸氢盐与硫酸的混合物或催化剂磷酸氢盐与磷酸的混合物中游离氢离子总和与乙醛酸的摩尔比为1.264:1～0.736:1；

所述催化剂硫酸氢盐与硫酸的混合物中硫酸氢盐与硫酸的摩尔比为1:2.6～1:9.0；

所述催化剂磷酸氢盐与磷酸的混合物中磷酸氢盐与磷酸的摩尔比为1:2.6～1:9.0。

所述催化剂也可以为硫酸氢盐或者催化剂为磷酸氢盐；所述催化剂硫酸氢盐或者磷酸氢盐与乙醛酸的摩尔比为0.60:1～0.21:1，优选催化剂与乙醛酸的摩尔比为0.45:1～0.40:1。

所述硫酸氢盐为硫酸氢钾、硫酸氢钠、硫酸氢铵中的一种或几种；所述磷酸氢盐为磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的一种或几种。

所述乙醛酸水溶液的质量浓度30%～50%。

所述加热温度为60℃～75℃，优选加热温度为65℃～70℃；更优选加热温度为68℃。

所述乙醛酸与尿素的摩尔比为1:3.8～1:4.5，优选乙醛酸与尿素的摩尔比为1:4.2。

所述洗涤为将滤饼置于2～4倍的水中，搅拌20～60min。