介紹

氨基乙腈又名2-氨基乙腈、β-氨基乙腈或甘胺腈等, 化學(xué)分子式為C2H4N2, 是一種用量相當(dāng)大的化工中間體, 主要應(yīng)用于制備甘氨酸[1-2]、乙二胺[3];新型消炎藥艾拉莫德[4]、噻嗎心安;植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑噻苯隆[5]等。

圖一 氨基乙腈

下游產(chǎn)品

作為氨基乙腈最主要下游產(chǎn)品的甘氨酸是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的氨基酸類, 在農(nóng)藥、食品、醫(yī)藥、飼料添加劑中有著非常廣泛的應(yīng)用, 尤其是隨著甘氨酸法合成草甘膦工藝的日趨成熟, 甘氨酸的需求量將更大, 至2009年, 甘氨酸的需求量至少在30萬(wàn)t/a, 國(guó)內(nèi)采用的氯乙酸氨化工藝雖然設(shè)備要求較低, 但產(chǎn)品質(zhì)量較差、生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)[6]。

合成

與之對(duì)比, 國(guó)外采用的氫氰酸法以及改進(jìn)的Strecker和Hydantion工藝[7]合成甘氨酸不僅工藝流程短、收率高, 而且不產(chǎn)生污染[8], 是一種非常有工業(yè)前景的工藝路線。這條路線首先合成氨基乙腈, 之后通過(guò)水解得到最終產(chǎn)品甘氨酸。該工藝以常規(guī)設(shè)備合成氨基乙腈的原料羥基乙腈和氨基乙腈, 都存在穩(wěn)定性差、工藝危險(xiǎn)性高的問題, 這也在一定程度上限制了該工藝的推廣。楊國(guó)忠[9]提出以微通道反應(yīng)器快速連續(xù)的合成氨基乙腈，較優(yōu)的工藝條件:反應(yīng)溫度為40℃，物料停留時(shí)間為148s，投料物質(zhì)的量比羥基乙腈∶氨為1.00∶1.10。以羥基乙腈計(jì)，氨基乙腈收率可達(dá)到94%以上。與傳統(tǒng)工藝相比，不僅原料利用率和產(chǎn)品品質(zhì)更高，而且反應(yīng)的安全性更能得到有效保證，是一種非常高效且值得推廣的工業(yè)生產(chǎn)工藝。

向1000升反應(yīng)器中加入1000公斤10%的工業(yè)濃氨水。打開循環(huán)冷卻劑，反應(yīng)溶液的溫度降至約0°C。在攪拌下將68kg新鮮的50%羥基乙腈溶液緩慢滴加到反應(yīng)溶液中。滴加完成后，將內(nèi)部溫度保持在0至10°C，并進(jìn)一步攪拌反應(yīng)4小時(shí)以停止反應(yīng)。去除冷凍液，打開循環(huán)水，打開真空，將溫度升至40~50°C，去除反應(yīng)體系中多余的氨，得到反應(yīng)產(chǎn)物氨基乙腈[10]。

圖二 氨基乙腈的合成

參考文獻(xiàn)

[1]青木肇也, 川上潔, 大坪一政.生產(chǎn)甘氨酸的方法:CN, 1840522A[P].2006-10-04.

[2]朱志華, 李燕, 赫崇衡, 等.甘氨酸合成新工藝研究[J].石油化工, 2005, 34 (增刊) :279-281.

[3]A·奧弗特因, K·達(dá)門, R·胡戈, 等.制備乙二胺的方法:CN, 101622221A[P].2010-01-06.

[4]魏佩佩.艾拉莫德的合成研究[D].南京:南京理工大學(xué), 2009.

[5]于春紅, 王鳳潮.噻苯隆的合成方法改進(jìn)[J].現(xiàn)代農(nóng)藥, 2014, 13 (6) :25-26.

[6]許偉民, 程長(zhǎng)平.甘氨酸的生產(chǎn)與應(yīng)用[J].發(fā)酵科技通訊, 2007, 36 (3) :36-38.

[7]尹應(yīng)武, 田金平, 張立塔, 等.甘氨酸的制備方法:CN, 1616413A[P].2005-05-18.

[8]趙浩, 梁翠巖, 陳英軍.甘氨酸生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].產(chǎn)業(yè)市場(chǎng), 2009, 17 (18) :33-35.

[9]楊國(guó)忠,郭婷婷,時(shí)葉強(qiáng),等.微通道反應(yīng)器連續(xù)快速合成氨基乙腈工藝研究[J].山東化工,2015,44(21):32-33+36.

[10]石常青.一種乳清酸的合成新方法[P].四川:CN201811058774.4,2018-12-21.