[发明专利]用于制备2-羟基-4-(甲硫基)丁酸的方法

说明书

本发明涉及一种由2‑羟基‑4‑甲硫基丁腈(HMTBN)制备2‑羟基‑4‑(甲硫基)丁酸(HMTBA)的方法，包括以下步骤：在含水介质中，在无机酸的存在下，将HMTBN水解成HMTBA；通过添加碱而中和该介质；分离包括至少HMTBA和盐的第一相与包含盐的第二相。该方法包括通过使第一相经过色谱法，将第一相中的HMTBA与盐分离。

技术领域

本发明涉及用于制备2-羟基-4-(甲硫基)丁酸(HMTBA)及其硒同系物(2-羟基-4-(甲硒基)丁酸)的改进方法。更具体地，此方法包括通过2-羟基-4-甲硫基-丁腈(HMTBN)的酸水解来纯化所获得的HMTBA的高成效步骤。

背景技术

2-羟基-4-(甲硫基)丁酸(HMTBA)及其类似物，如盐、螯合物，特别是金属螯合物(Zn、Ca、Mn、Mg、Cu、Na……的螯合物)，以及这些酸的酯，如HMTBA的异丙基酯和叔丁基酯，广泛用于动物营养物。甲硫氨酸的这些羟基类似物的硒衍生物也是动物营养物中主要感兴趣的成分。

HMTBA的制备可以通过各种直接或间接的HMTBN水解方法完成。此水解通常通过无机酸(如盐酸或硫酸)进行，也可以通过酶水解进行。

因此，WO00/02852A1描述了通过用硫酸分两步水解HMTBN来制备HMTBA。根据第一步骤[1]，进行2-羟基-4-甲硫基-丁腈(HMTBN)到2-羟基-4-甲硫基-丁酰胺(HMTBM)的水合反应，此后在第二步骤[2]中将其水解为2-羟基-4-(甲硫基)丁酸(HMTBA)，如下面的反应所示：

此后，可以将获得的包含HMTBA的混合物通过一个或几个如文献WO00/02853A1、US4524077A、US4912257A或JP2007238555A中所述的纯化步骤来处理。

因此，根据US4524077A，用与水不混溶的溶剂直接萃取水解介质，然后在一定量的水存在下蒸发该溶剂，以减少所获得产物出现褐色。溶剂特别选自甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基叔丁基醚、二异丙基醚和碳酸二乙酯。然后观察盐水相的盐析。通过蒸发从有机相中除去溶剂，并通过添加水使最终的HMTBA溶液适于商业滴定度。

US4912257A描述了在硫酸存在下水解HMTBN并用氨中和反应介质的步骤之后，分离包含HMTBA以及剩余盐的有机相和包含盐(基本上是硫酸铵和痕量HMTBA)的水相的步骤。一方面，此后浓缩有机相，然后过滤，以回收HMTBA；另一方面，浓缩水相，然后沉淀析出盐。通过添加水使由此获得的HMTBA达到最终滴定度。

最后，文献JP2007238555A建议在水解步骤之后但在中和步骤之前进行蒸馏，以除去主要含硫和甲酸的轻分子。此蒸馏在80℃-120℃之间的温度和0.5-1.5巴之间的压力下进行。然后如前述文献中那样进行分成两个有机相和水相的两相分离，并且也以相同的方式处理这两相。

2-羟基-4-(甲硒基)丁酸的合成也是已知的。特别地，其可以通过如WO2008/049927A1中所述的2-羟基-4-甲硒基-丁腈的酸水解来制备。

无论将上述酸与中和所得到的盐分离的技术如何，这些盐，尤其是硫酸铵，可以被回收，并且特别地，原样地或在一个或更多个补充的纯化处理之后被商业化。

尽管如此，如上面介绍的那些已知的方法有来源于分离终产物HMTBA的技术的多种缺点。它们总结如下：

a)不可避免的存在1-2wt％的硫酸铵，影响HMTBA的品质，并且在终产物中取代了水。事实上，水的这种较低存在通过平衡态热力学定律引起终产物中较高浓度的HMTBA低聚物。这产生了终产物的较高粘度并限制了它的酸度；

b)深褐色及异味；

c)由于过滤步骤的可靠性和维护而导致的高运营成本；

d)由于使用了如用溶剂萃取的方法，终产物的成本高。