一种催化制备肌酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种肌酸的合成方法，尤其涉及一种催化制备肌酸的方法，属于有机中间体合成领域。
【背景技术】
[0002]肌酸，又称一水肌酸，化学名称为N-甲基胍基乙酸，其作为一种运动营养物质，可显著提高肌肉力量和肌体的持久力。由于肌酸不属于激素类物质，其不会产生耐药性和生理性副反应，因而肌酸营养制剂备受人们亲睐。
[0003]目前，肌酸的规模化生产方法主要有如下几种:(1)甲氨基乙酸和氰化氨的反应制备肌酸，如US2654799A，(2)氯乙酸、甲胺和氰胺水溶液反应制备肌酸，如CN99122417A，(3)肌氨酸钠或肌氨酸钾与氨基氰反应制备肌酸，如US5719319A。然而这些传统的制备方法中往往涉及剧毒的氰胺或者收率不够理想，从而具有极大的安全隐患和生产成本高的弊端，尤其对于大规模工业化生产中，剧毒物质的泄漏很容易造成人员伤亡，同时也不贴合国家绿色环保型经济的精神。
[0004]为了解决现有技术存在的诸多问题，本发明人旨在开发一种催化制备肌酸的新工艺，以期能达到提高产品收率、避免剧毒物质的目的，从而满足规模化生产的市场需要。
【发明内容】
[0005]针对上述存在的诸多缺陷，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，从而完成了本发明。
[0006]本发明涉及一种催化制备肌酸的方法，其具体步骤如下:
[0007](1)向反应釜中加入S-甲基异硫脲硫酸盐，并加入水/乙醇体积比为3:1的混合溶剂，搅拌下缓慢升温至30°C，其中S-甲基异硫脲硫酸盐与混合溶剂的质量/体积比为1:1-1.2g/ml ；
[0008](2)向上述反应液中加入以S-甲基异硫脲硫酸盐质量计为5-10%的1-烯丙基-3- 丁基咪唑四氟硼酸盐，加毕，再缓慢加入质量浓度为30%的肌氨酸钾水溶液，控制温度在25-30°C，于20-30min内滴完，采用30%的Κ0Η调节pH至9_10，反应2_3小时，其中S-甲基异硫脲硫酸盐与肌氨酸钾溶液的质量比为1: (2-3);
[0009](3)反应完毕，过滤得粗品，用10%的硫酸水溶液溶解粗品，并调节至中性，重结晶、活性炭脱色即可。
[0010]在本发明的所述制备肌酸的方法中，步骤(1)中的s-甲基异硫脲硫酸盐与混合溶剂的质量/体积比优选为1:1.lg/mlo
[0011]在本发明的所述制备肌酸的方法中，步骤(2)中的1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐用量优选为S-甲基异硫脲硫酸盐质量的8%。
[0012]在本发明的所述制备肌酸的方法中，步骤(2)中的S-甲基异硫脲硫酸盐与肌氨酸钾溶液的质量比优选为1:2.5。
[0013]与现有技术相比，本发明的肌酸的制备方法取得了如下有益效果:
[0014]1、采用S-甲基异硫脲硫酸盐和肌氨酸钾为原料，避免了剧毒氰化氨的使用，有效保障生产的安全；2、反应中加入相转移催化剂，于醇/水体系中进行，既能保证物料的溶解性，又能在催化剂的作用下促进物料的充分转化；3、通过大量的实验创造性地选择了合适的物料比例和催化剂用量，缩短了反应时间、提高了产品的收率。综合各方面，本发明的技术方案具有绿色环保、收率高的优点，具备工业化生产的潜力和良好的市场前景。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。
[0016]实施例1
[0017](1)向反应釜中加入1kg的S-甲基异硫脲硫酸盐，并加水/乙醇体积比为3:1的混合溶剂1.1L，搅拌下缓慢升温至30°C ;
[0018](2)向上述反应液中加入80g的1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐，加毕，再缓慢加入质量浓度为30%的肌氨酸钾水溶液2.5kg，控制温度在25-30 °C，于30min内滴完，采用30%的Κ0Η调节pH至10，反应3小时；
[0019](3)反应完毕，过滤得粗品，用10%的硫酸水溶液溶解粗品，并调节至中性，重结晶、活性炭脱色即可，肌酸收率为76%。
[0020]实施例2
[0021](1)向反应釜中加入1kg的S-甲基异硫脲硫酸盐，并加水/乙醇体积比为3:1的混合溶剂1.2L，搅拌下缓慢升温至30°C ;
[0022](2)向上述反应液中加入50g的1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐，加毕，再缓慢加入质量浓度为30%的肌氨酸钾水溶液2kg，控制温度在25-30°C，于20min内滴完，采用30%的Κ0Η调节pH至9，反应3小时；
[0023](3)反应完毕，过滤得粗品，用10%的硫酸水溶液溶解粗品，并调节至中性，重结晶、活性炭脱色即可，肌酸收率为74%。
[0024]实施例3
[0025](1)向反应釜中加入1kg的S-甲基异硫脲硫酸盐，并加水/乙醇体积比为3:1的混合溶剂1L，搅拌下缓慢升温至30°C ;
[0026](2)向上述反应液中加入100g的1-烯丙基-3- 丁基咪唑四氟硼酸盐，加毕，再缓慢加入质量浓度为30 %的肌氨酸钾水溶液3kg，控制温度在25-30 °C，于30min内滴完，采用30%的Κ0Η调节pH至10，反应2小时；
[0027](3)反应完毕，过滤得粗品，用10%的硫酸水溶液溶解粗品，并调节至中性，重结晶、活性炭脱色即可，肌酸收率为75%。
[0028]应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。
【主权项】
1.一种催化制备肌酸的方法，其具体步骤如下: (1)向反应釜中加入S-甲基异硫脲硫酸盐，并加入水/乙醇体积比为3:1的混合溶剂，搅拌下缓慢升温至30°C，其中S-甲基异硫脲硫酸盐与混合溶剂的质量/体积比为1:1-1.2g/ml ； (2)向上述反应液中加入以S-甲基异硫脲硫酸盐质量计为5-10%的1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐，加毕，再缓慢加入质量浓度为30%的肌氨酸钾水溶液，控制温度在25-30°C，于20-30min内滴完，采用30 %的KOH调节pH至9_10，反应2_3小时，其中S-甲基异硫脲硫酸盐与肌氨酸钾溶液的质量比为1: (2-3); (3)反应完毕，过滤得粗品，用10%的硫酸水溶液溶解粗品，并调节至中性，重结晶、活性炭脱色即可。2.如权利要求1所述的催化制备肌酸的方法，其特征在于:所述步骤(I)中的S-甲基异硫脲硫酸盐与混合溶剂的质量/体积比优选为1:1.lg/mlo3.如权利要求1或2所述的催化制备肌酸的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的1-烯丙基-3- 丁基咪唑四氟硼酸盐用量优选为S-甲基异硫脲硫酸盐质量的8%。4.如权利要求1-3任一项所述的催化制备肌酸的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的S-甲基异硫脲硫酸盐与肌氨酸钾溶液的质量比优选为1:2.5。
【专利摘要】本发明涉及一种催化制备肌酸的方法，其采用S-甲基异硫脲硫酸盐和肌氨酸钾为原料一步制备得到肌酸，避免了剧毒氰化氨的使用，有效保障生产的安全；同时，反应过程中加入相转移催化剂，于醇/水体系中进行，既能保证物料的溶解性，又能在催化剂的作用下促进物料的充分转化。本发明的技术方案具有绿色环保、收率高、反应时间短的优点，具备广泛工业化前景。
【IPC分类】C07C279/14, C07C277/08
【公开号】CN105254538
【申请号】CN201510829577
【发明人】王晓伟
【申请人】王晓伟
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月25日