[发明专利]一种高纯度3-吗啉丙磺酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种高纯度3‑吗啉丙磺酸的制备方法，它包括以下步骤：(a)向反应容器中加入甲醇，随后依次滴加吗啉、1,3‑丙烷磺酸内酯，滴加结束后升温进行缩合反应；(b)对所述第一混合物进行离心，取白色固体得3‑吗啉丙磺酸粗品；(c)将所述3‑吗啉丙磺酸粗品加入纯化水进行搅拌溶解，进行粗滤得3‑吗啉丙磺酸溶液；(d)将所述3‑吗啉丙磺酸溶液导入超声波结晶系统进行连续、循环处理得3‑吗啉丙磺酸清液；(e)对所述3‑吗啉丙磺酸清液进行精密过滤，再进行脱色得精制3‑吗啉丙磺酸溶液；(f)向所述精制3‑吗啉丙磺酸溶液中加入甲醇，分离晶体、干燥得3‑吗啉丙磺酸。无需通过多次重结晶提高纯度，使其吸光度合格。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种3-吗啉丙磺酸的制备方法，具体涉及一种高纯度3-吗啉丙磺酸的制备方法。

背景技术

3-吗啉丙磺酸(MOPS)外观上呈白色结晶粉末，为磺酸类物质；它属于生物缓冲剂，经常用于配置RNA电泳缓冲液；不仅可以用作细胞培养基的缓冲体系，而且是常见的电泳缓冲液和蛋白纯化色谱缓冲液。现有的MOPS生产中，通常用乙醇、水作为溶剂，最终产品的品质较差，导致溶液吸光度较差，需要多次重结晶，这会导致物料损耗、成本较高。

申请号为201911105474.1的中国发明专利公开了一种3-吗啉丙磺酸的生产方法，该方法包括如下步骤：按重量比将100g的丙磺酸内酯溶于1L的吡啶中；再按预设速度加入71.3g的吗啉，通过加料的预设速度控制反应温度在30℃；加料完后继续保温反应N小时，再过滤、干燥得到162g的3-吗啉丙磺酸成品。该生产方法中采用吡啶作溶剂，吡啶有刺鼻性气味，长期接触对身体健康有影响。

申请号为201911233354.X的中国发明专利公开了一种3-吗啉丙磺酸的制备方法，包括将1,3-丙烷磺内酯用有机溶剂A溶解得含1,3-丙烷磺内酯的有机溶液，将吗啉用有机溶剂B溶解得含吗啉的有机溶液；1,3-丙烷磺内酯和吗啉的摩尔比为1：1；将含1,3-丙烷磺内酯的有机溶液，以及含吗啉的有机溶液分别同时泵入微通道反应器中反应得到反应液；所述含1,3-丙烷磺内酯的有机溶液的泵入速率为20～35kg/h，所述含吗啉的有机溶液的泵入速率为10～25kg/h；将得到反应液采用冷冻结晶析出3-吗啉丙磺酸粗品，然后通入氮气压滤得到3-吗啉丙磺酸成品。该方法需要采用高成本的微通道反应器作为反应设备，并需要精确控制反应物的种类和浓度，否则产率的差别非常大：有的高达99％，有的仅为81％。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高纯度3-吗啉丙磺酸的制备方法。

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种高纯度3-吗啉丙磺酸的制备方法，它包括以下步骤：

(a)向反应容器中加入甲醇，随后依次滴加吗啉、1,3-丙烷磺酸内酯，滴加结束后升温进行缩合反应，反应结束后进行降温得第一混合物；

(b)对所述第一混合物进行离心，取滤渣得3-吗啉丙磺酸粗品；

(c)将所述3-吗啉丙磺酸粗品加入纯化水进行搅拌溶解，进行粗滤得3-吗啉丙磺酸溶液；

(d)将所述3-吗啉丙磺酸溶液导入超声波结晶系统进行连续、循环处理得3-吗啉丙磺酸清液，并诱导析出细微杂质；所述超声波结晶系统的控制参数为：温度10℃～60℃、水力学停留时间0.5h～1.5h和超声波电源的频率10～40KHz；

(e)对所述3-吗啉丙磺酸清液进行精密过滤，再进行脱色得精制3-吗啉丙磺酸溶液；

(f)向所述精制3-吗啉丙磺酸溶液中加入甲醇，随后加入结晶器以进行结晶纯化，分离晶体、干燥得3-吗啉丙磺酸。

优化地，步骤(a)中，所述吗啉和所述1,3-丙烷磺酸内酯的摩尔比为0.9～1.1：1，所述缩合反应的温度为40～60℃，所述降温为温度降至5～15℃。