利用双极膜电渗析制备(R)-3-氨基丁醇并循环利用D-酒石酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用双极膜电渗析制备(R)

【技术实现步骤摘要】
利用双极膜电渗析制备(R)
‑3‑
氨基丁醇并循环利用D
‑
酒石酸的方法


[0001]本文涉及一种利用双极膜电渗析制备(R)
‑3‑
氨基丁醇并实现化学拆分剂D
‑
酒石酸循环利用的方法。

技术介绍

[0002](R)
‑3‑
氨基丁醇，是一种手性氨基醇类化合物，它在有机合成以及药物生产中都有着广泛的用途，是很多手性药物的关键中间体。对于(R)
‑3‑
氨基丁醇的制备方法包括化学拆分法、手性源合成法、不对称催化合成法、生物拆分法。其中，化学拆分法具有操作简单、成本低廉、制备量大、易于大规模生产等特点，是工业化生产(R)
‑3‑
氨基丁醇最常用的方法。文献上报道了多种手性酸拆分3
‑
氨基丁醇制备(R)
‑3‑
氨基丁醇的方法。
[0003]比如，专利WO2014128545报道用D(+)
‑
酒石酸拆分3
‑
氨基丁醇，得到纯的(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐，然后该盐与过量的碱(如碳酸钾、甲醇钠)进行置换反应，得到游离的R
‑3‑
氨基丁醇。专利CN107793320A报道用L
‑
苹果酸拆分3
‑
氨基丁醇，得到纯的(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
L
‑
苹果酸盐，然后该盐与过量的甲醇钠进行置换反应，得到游离的(R)
‑3‑
氨基丁醇。
[0004]但是，这种利用化学拆分法得到的盐，需要加入过量的碱除去手性酸拆分剂才能得到游离的R
‑3‑
氨基丁醇，而且手性酸拆分剂不能直接重复利用，还需要进一步中和。
[0005]因此，本专利技术从经济及环保的角度考虑，开发一种将双极膜电渗析技术用于(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐膜分离的方法，在不加入其它试剂的条件下，高收率地得到(R)
‑3‑
氨基丁醇，同时将膜分离得到的D
‑
酒石酸用于3
‑
氨基丁醇的拆分套用。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种将双极膜电渗析技术用于制备(R)
‑3‑
氨基丁醇，同时将膜分离得到的D
‑
酒石酸重新用于3
‑
氨基丁醇拆分套用的方法。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种利用双极膜电渗析制备(R)
‑3‑
氨基丁醇并循环利用D
‑
酒石酸的方法，所述方法为：
[0009](1)向两隔室双极膜电渗析装置的料液室中加入(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐水溶液，碱室中加入去离子水，各隔室中的液体在循环泵的作用下进行双极膜电渗析，记录电导率变化，当电导率开始上升时，排出料液室中的D
‑
酒石酸水溶液，排出碱室中的(R)
‑3‑
氨基丁醇水溶液；
[0010]双极膜电渗析的过膜条件为：(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐水溶液的浓度为0.5～2.5mol/L(优选1mol/L)，料液室与碱室的体积比为0.5～1：1(优选1：1)，各隔室的流量为52L/h，控制电压为12～15V，过膜温度为20～40℃；
[0011]关于电导率的变化：随着电渗析的进行，电导率是持续下降的，当电导率开始上升时，此时电渗析结束，停止运行；
[0012]排出的(R)
‑3‑
氨基丁醇水溶液经旋蒸除水、减压蒸馏，得到目标产物(R)
‑3‑
氨基丁醇；
[0013]排出的D
‑
酒石酸水溶液经旋蒸除水、干燥，得到D
‑
酒石酸固体；所得D
‑
酒石酸固体套用至3
‑
氨基丁醇外消旋体的拆分；
[0014](2)碱室继续加入与排出液体等体积的去离子水，料液室继续加入与排出液体等体积的(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐水溶液，重复步骤(1)的操作，实现(R)
‑3‑
氨基丁醇的半连续生产。
[0015]具体的，本专利技术所得D
‑
酒石酸固体的套用方法为：
[0016]将所得D
‑
酒石酸固体溶于甲醇，加入3
‑
氨基丁醇外消旋体，在40～50℃下反应1h，之后冷却至15～20℃结晶1h，过滤得到(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐；
[0017]所述甲醇的体积用量以D
‑
酒石酸的质量计为6.3mL/g；
[0018]所述D
‑
酒石酸以所含游离D
‑
酒石酸计与3
‑
氨基丁醇的摩尔比为1：0.99；
[0019]游离D
‑
酒石酸的含量测定方法如下：取所得D
‑
酒石酸固体(含有少量(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐)，通过核磁氢谱积分确定游离D
‑
酒石酸与(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐的比例，进而计算得到游离D
‑
酒石酸的摩尔数。
[0020]本专利技术的原理如下：
[0021]料液室中由(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐解离出的(R)
‑3‑
氨基丁醇结合氢离子形成阳离子，然后透过阳离子交换膜，迁移至碱室与双极膜产生的氢氧根离子中和，生成(R)
‑3‑
氨基丁醇；而料液室中D
‑
酒石酸阴离子与双极膜产生的氢离子结合生成D
‑
酒石酸。本专利技术既可以实现半连续，又可以控制产品质量，提高(R)
‑3‑
氨基丁醇的产率，为工业化连续化生产作准备。
[0022]实施本专利技术所述方法的装置为装配双极膜和阳离子交换膜的料液室/碱室两隔室双极膜电渗析装置，所述装置包括：直流电源、与直流电源正极连接的阳极板、与直流电源负极连接的阴极板、置于阳极板和阴极板之间的膜堆；
[0023]所述膜堆由双极膜、阳离子交换膜、双极膜依次间隔排列组装而成，且最外层的膜均为双极膜，相邻两张膜之间由一张隔板隔开，相邻的一组双极膜、阳离子交换膜、双极膜构成一个料液室/碱室两隔室的电渗析单元(优选所述膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用双极膜电渗析制备(R)
‑3‑
氨基丁醇并循环利用D
‑
酒石酸的方法，其特征在于，所述方法为：(1)向两隔室双极膜电渗析装置的料液室中加入(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐水溶液，碱室中加入去离子水，各隔室中的液体在循环泵的作用下进行双极膜电渗析，记录电导率变化，当电导率开始上升时，排出料液室中的D
‑
酒石酸水溶液，排出碱室中的(R)
‑3‑
氨基丁醇水溶液；双极膜电渗析的过膜条件为：(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐水溶液的浓度为0.5～2.5mol/L，料液室与碱室的体积比为0.5～1：1，各隔室的流量为52L/h，控制电压为12～15V，过膜温度为20～40℃；排出的(R)
‑3‑
氨基丁醇水溶液经旋蒸除水、减压蒸馏，得到目标产物(R)
‑3‑
氨基丁醇；排出的D
‑
酒石酸水溶液经旋蒸除水、干燥，得到D
‑
酒石酸固体；所得D
‑
酒石酸固体套用至3
‑
氨基丁醇外消旋体的拆分；(2)碱室继续加入与排出液体等体积的去离子水，料液室继续加入与排出液体等体积的(R)
‑3‑
氨基丁醇
·
D
‑
酒石酸盐水溶液，重复步骤(1)的操作，实现(R)
‑3‑
氨基丁醇的半连续生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：程冬萍，吴子亮，张琼，张一彬，严间浪，陈振华，谢作王，许孝良，沈江南，
申请(专利权)人：绍兴众昌化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：