甘氨酸盐酸盐怎么反应
甘氨酸与盐酸反应时其氨基与氢离子结合,生成甘氨酸盐酸盐。
甘氨酸制备方法:1.施特雷克(Strecker)法。用甲醛与氰化钠(或氰化钾)和氯化铵反应,同时加入冰醋酸,有亚甲基氨基乙腈的结晶析出。将产物经过滤,在硫酸存在下加入乙醇进行分解,得到氨基乙腈硫酸盐。然后加入氢氧化钡分解得到甘氨酸的钡盐。最后加入一定量的硫酸使钡定量沉淀并滤掉。将滤液浓缩、放置冷却,析出甘氨酸结晶。2.一氯乙酸法。将氨水和碳酸氢铵混和加热至55℃,加入一氯乙酸水溶液,在55℃反应2h。加热至80℃除去余氨,用活性炭脱色。过滤,脱色液加95%乙醇使甘氨酸结晶析出,过滤,用乙醇洗涤,烘干得粗品。粗品用热水溶解,再加乙醇重结晶即得成品。收率约42%。3.从蚕丝水解液中提取将25kg废蚕丝,加入6N工业盐酸75L,在110-120℃加热回流22h,充分水解直至双缩脲反应不呈紫色为止。水解结束后,加一倍体积水,按每升加30-40g粉状活性炭,在60℃搅拌30min。用涤纶布在过滤缸内滤除杂质得棕色水解液约150L。先用活性炭吸附水解液中的酪氨酸,再用离子交换柱分离出甘氨酸,同时也可分离得到丙氨酸、丝氨酸。在上述生产方法中,一氯乙酸法较简单,实际上,将一氯乙酸加入氨水贮罐中,在室温下放置较长时间就可以生成甘氨酸。工业生产, 以乌洛托品溶液作介质,由一氯乙酸与高浓度氨在70℃反应2h,经甲醇(或乙醇)沉淀、精制处理可得白色结晶的甘氨酸,此法收率达92-94%,产品含量99%。原料消耗定额:一氯乙酸(95%)1600kg/t、液氨880kg/t、乌洛托品350kg/t、甲醇(95%)1100kg/t。此外,以明胶为原料,经水解、精制过滤、干燥也可制得甘氨酸
L-苏氨酸的工业生产方法主要有:①合成法;②发酵法;③蛋白质水解法三种。现提倡用发酵法生产。 1.发酵法是以糖、氨、高丝氨酸 (homoserine)为培养基,用产谷氨酸小球菌 (glutaminus)等发酵后精制可制得L- 苏氨酸。
以葡萄糖为原料, 选育营养缺陷型兼结构类似物合成中的反馈抑制与阻遏, 达到L-苏氨酸产酸率为18g/L, 谷氨酸棒状杆菌, 产酸率为14g/L, 黏质赛杆菌率14g/L。
葡萄糖[黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、黏质赛杆菌等] →L-苏氨酸。
2.用产谷氨酸小球菌或短杆菌、棒杆菌等使糖类、氨、高丝氨酸发酵后,再经过精制而制得,发酵液中浓度可达5~20g/L。
3..以巴豆酸或以甘氨酸为原料制得。也可以葡萄糖或淀粉为原料,经由大肠杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸杆菌或钝齿棒杆菌为菌种经发酵精制得产品。 因化学合成所得的苏氨酸(L-苏氨酸)为4种光学异构体的混合物, 即DL-苏氨酸。 其中构成蛋白质的氨基酸为L型苏氨酸,故需将苏体从别体中分离出来, 再进一步进行光学异构体拆分, 以得L-苏氨酸。
烟草:BU,22;FC,21;合成:可由蛋白质(如酪蛋白)经水解、精制而得,或由丙烯酸衍生物中甲醇和乙酸汞合成。
用甘氨酸铜在碱性条件下与乙醛作用, 发生类似的羟醛缩合反应, 合成苏氨酸铜的苏体和别体两种混合物, 根据其稳定性和溶解度的不同, 经脱铜可分离出苏体DL-苏氨酸, 最后拆分得L-苏氨酸。 现将小试合成和放大的生产工艺分别介绍如下。
小试合成工艺:
甘氨酸制备 将一氯乙酸189g (2mol)、甲醛溶液2100ml (3.3mol), 混合后冷却至10℃以下,滴加浓氨水750ml (10mol), 控制滴加速度使温度不超过10℃。 加完氨水后保温30℃, 4h。 减压浓缩至300-400ml, 有结晶析出。 经洗涤、干燥得甘氨酸粗品, 在将甘氨酸粗品加入约1.5-2倍量的水, 加热使其全溶, 加活性炭1%脱色; 过滤取滤液, 再加入2-2.5倍体积的甲醇, 置于冰箱中过夜, 过滤取结晶, 得苏氨酸(L-苏氨酸)精品。收率约60%-68%。
甘氨酸铜的制备 取甘氨酸100g, 加水7L, 加热60℃使其全溶。 然后缓慢加入碱式碳酸铜80g, 于60℃下保温1h。 趁热过滤除去未反应的碱式碳酸铜。收集滤液让其自然冷却, 析出蓝色针状结晶体(含1分子结晶水), 过滤取结晶,经洗涤、60℃干燥, 得甘氨酸铜, 收率95%-98%。
苏氨酸铜的制备 取甘氨酸铜52.5g, 加入425ml甲醇搅拌使溶,然后于10℃以下加入乙醇80ml, 待温度不再上升, 再加入5g氢氧化钠预先溶解于90ml的甲醇溶液, 60℃保温反应1h。 趁热滤去不溶物,收集滤液加入冰醋酸5.5ml, 减压回收甲醇至干, 再加75ml甲醇搅拌分散后冷却过夜。过滤收集结晶, 经洗涤、干燥得苏体和别体苏氨酸铜的混合物, 收率68%-74%。
脱铜、精制 取上述苏氨酸铜427g, 加入10%氢氧化氨溶液6L, 使其全部溶解, 过滤收集滤液, 上732阳离子交换树脂吸附, 用2mol/L氨水和水洗涤, 直至洗脱液对茚三酮不显色为止。 合并洗脱液, 薄膜浓缩至1.5L, 再加3L乙醇使其析出结晶, 置于冰箱过夜, 过滤取结晶,得DL-苏氨酸粗品。 收率62%-73.8%。
取DL-苏氨酸粗品42g, 加126ml水加热使全溶, 脱色过滤取滤液, 加入252ml乙醇, 冷却过夜, 过滤取结晶得精制DL-苏氨酸。 收率87%-91.3%。
拆分、精制 将精制的DL-苏氨酸810g、DL-苏氨酸90g、水2.88L混合, 缓缓搅拌(约50r/min),并加热至95℃以上使其全部溶解。 再降温至40℃, 并加入DL-苏氨酸总投料量的10%的D-苏氨酸作品种, 缓慢冷却至30℃ (平均每15min降1℃),析出结晶D-苏氨酸, 过滤取结晶, 并与80℃干燥, 得D-苏氨酸。 收集滤液, 投入与拆分出的D-苏氨酸等量的DL-苏氨酸(约150-170g),保持总体积不变, 同拆分D-苏氨酸同样的操作(但降低温度至40℃时,加入的晶种为L-苏氨酸),得L-苏氨酸。 如此反复操作, 即可将D-苏氨酸和L-苏氨酸拆分开。
合并相应的D-苏氨酸粗品和L-苏氨酸粗品, 分别进行精制, 即重结晶。 分别取D和L-型苏氨酸, 分别加水4倍, 加热90℃至全溶, 1%活性炭脱色, 趁热过滤收集滤液, 分别加入2倍体积的乙醇静置冷却, 不时搅拌, 析出结晶, 得D-苏氨酸和L-苏氨酸精品, 收率87.3%-91.6%。
L-苏氨酸的含量在95%以上, [α]20D-26°--29°, 纸层析呈现一个斑点。
放大的生产工艺:
以甘氨酸为原料, 先与碱式碳酸铜反应生成甘氨酸铜, 此时其α-H具有活性, 在碱性条件下甘氨酸铜与乙醛作用可发生类似的交叉醇醛缩合反应, 而生成DL-苏氨酸铜(包含有苏体和赤体), 然后经离子交换、脱铜分离出苏体DL-苏氨酸, 最后采用诱导结晶法将D-苏氨酸和L-苏氨酸拆分。 其反应如下:
甘氨酸铜的制备 在500L反应罐中, 投入50kg甘氨酸, 加入350L水,40kg碱式硫酸铜保温60℃ 1h, 过滤弃去未反应的铜盐, 收集滤液, 静置冷却过夜, 过滤取结晶, 60℃烘干, 得蓝色甘氨酸铜。
苏氨酸铜的制备 在1000L反应罐中, 投入75kg 甘氨酸铜, 再加入甲醇600L, 搅拌使其溶解,再加120L乙醛、90L5%KOH甲醇溶液, 搅拌保持60℃1h 后, 滤取不溶物, 滤液加5.5L冰醋酸, 减压回收甲醇至干, 加75L水搅拌分散后于5℃静置过夜, 过滤取结晶, 洗涤、抽干得苏体和别体混合苏氨酸铜。
离子交换、脱铜分离得DL-苏氨酸 将上述苏氨酸铜40kg、10%氨水1000L分别投入到2000L的反应罐中, 搅拌使其溶解, 过滤取滤液上732阳离子交换柱中(400mm×200mm), 再先后用2mol/L氨水和去离子水洗涤。 合并洗脱液, 薄膜浓缩至150L, 加入300L乙醇, 搅拌, 冷却至5℃结晶过夜。 过滤取结晶, 80℃干燥得DL-苏氨酸粗品。
浓缩、精制 取40kg DL-苏氨酸粗品投入500L反应罐中。
草甘膦工艺流程图如下:
扩展资料:草甘膦各种制备方法:
1、亚磷酸二烷基酯法
以甘氨酸、亚磷酸二烷基酯、多聚甲醛为原料经加成、缩合、水解制得,产品纯度为95%,总收率为80%,成本较低。
2、氯甲基膦酸法
(1)氯甲基膦酸的制备
用三氯化磷和多聚甲醛在200-250℃(相应压力为2.5-3.0MPa)反应3-5小时,得氯甲基膦酰二氯。文献报道配比为三氯化磷:聚甲醛为1.2-1.5:1摩尔,在没有催化剂条件下收率67%,以Lewis酸作催化剂收率可提高到80%-89%。水解可得氯甲基膦酸。
(2)草甘膦的合成
等摩尔的氯甲基膦酸和甘氨酸,在氢氧化钠水溶液中(pH值>10),回流反应10-20小时,然后用盐酸酸化的草甘膦。如酸化至pH=4,即为一钠盐,pH=8.5为二钠盐。
3 、亚氨基二乙酸法
(1)亚氨基二乙酸的制备
将氯乙酸在氢氧化钙存在下,与氨水反应,经酸化,再用氢氧化钠中和制得,收率为85%。或以氢氰酸为原料,与甲醛和氨反应制得,收率为90%。
(2)双甘膦的制备
将亚氨基二乙酸与甲醛、亚磷酸在硫酸存在下加热反应制得双甘膦,收率为90%。
(3)草甘膦的合成
将双甘膦与水混合,与过量的过氧化氢在等摩尔硫酸存在下,加热反应制得草甘膦,收率在90%-95%。
参考资料来源:百度百科-草甘膦
白色单斜晶系或六方晶系晶体,或白色结晶粉末。无臭,有特殊甜味。相对密度1.1607。熔点248℃(分解)。pK'1(COOH)为2.34,pK'2(N+H3)为9.60。易溶于水,在水中的溶解度:25℃时为25g/100ml;50℃时为39.1g/100ml;75℃时为54.4g/100ml;100℃时为67.2g/100ml。极难溶于乙醇,在100g无水乙醇中约溶解0.06g。几乎不溶于丙酮和乙醚。与盐酸反应生成盐酸盐。pH(50g/L溶液,25℃)= 5.8 ~ 6.4
质量标准 HGB 3075-79
分子量 75.07
结构简式 NH2CH2COOH
消耗定额 原料名称 规格 消耗,kg/t
1、氯乙酸化法 氯乙酸 95% 1600
液氨 工业级 880
乌洛托品 98% 350
乙醇 95% 1100
2、Strecker法 甲醛 70% 114
氰化钠 70% 930
氯化铵 70% 1020
氢氧化钡 80% 1430
硫酸 90% 725
甘氨酸有独特的甜味,能缓和酸、碱味,掩盖食品中添加糖精的苦味并增强甜味。人体若摄入甘氨酸的量过多,不仅不能被人体吸收利用,而且会打破人体对氨基酸的吸收平衡而影响其它氨基酸的吸收,导致营养失衡而影响健康。以甘氨酸为主要原料生产的含乳饮料,对青少年及儿童的正常生长发育很容易带来不利影响。
氯乙烯、氯乙酰氯水解法、三氯乙烯水解法、氯乙炔法、四氯乙烯法、丙三醇法、二氯乙酸法、三氯乙醛法、氯乙醇氧化法、乙烯酮氧化法和乙酸催化氯化法等十多种,工业生产方法主要有三氯乙烯水解法、氯乙酰氯法以及乙酸催化氯化法三种。
实验室制法:
在500ml三颈圆底烧瓶中放置300g(5mol)冰乙酸和15g(0.14mol)乙酸酐。在油浴中加热至105摄氏度时,开始徐徐通入氯气。在整个氯化过程中,油浴温度时钟维持在108-112℃之间。氯气通入几分钟后即开始反应,乙酸中的黄颜色(由于溶解的氯气所致)随即褪祛,并有氯化氢放出。这时可大大提高氯气通入速度,但以瓶中无黄色氯气逸出为度。氯化反应约需10小时左右。每隔2小时向反应物中加入5g乙酸酐,反应的终点可由逸出的氯化氢显著减少,或由取出样品的熔点来确定。当粗制的氯乙酸样品的熔点在45-50℃时,停止通入氯气。将融融的反应物移至蒸馏瓶中,蒸去少量的前馏分后,收集沸程为186-188℃的馏分冷凝后生成具有强烈气味的氯乙酸晶体。产量为425g。产率90%。亦可以用赤磷作催化剂将乙酸氯化而得。方程式:CH3COOH+Cl2-------ClCH2COOH+HCl(乙酸酐为催化剂)
——《现代化学试剂手册》
物质毒性 毒性作用试验数据编号 毒性类型 测试方法 测试对象 使用剂量 毒性作用 1 急性毒性 口服 大鼠 55 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 2 急性毒性 吸入 大鼠 180 mg/m3 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 3 急性毒性 腹腔注射 大鼠 16600 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 4 急性毒性 皮下注射 大鼠 5 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 5 急性毒性 皮下注射 小鼠 250 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 6 慢性毒性 口服 大鼠 9750 mg/kg/13W-I 心脏毒性2.血液毒性 3慢性病相关毒性 7 慢性毒性 吸入 大鼠 20800 ug/m3/17W-I 1.肾,输尿管,膀胱毒性2.血液毒性 8 慢性毒性 口服 小鼠 13 mg/kg/13W-I 1.肝毒性2.肝重量发生变化3.死亡 9 慢性毒性 口服 小鼠 3840 mg/kg/16D-I 1流泪2.共济失调3死亡 10 慢性毒性 吸入 豚鼠 20800 ug/m3/17W-I 1.肾,输尿管,膀胱毒性2.血液毒性 11 突变毒性 小鼠淋巴细胞 548 mg/L 12 突变毒性 小鼠淋巴细胞 400 mg/L 13 突变毒性 仓鼠卵巢 160 mg/L 14 致癌性 皮下注射 小鼠 100 mg/kg 1致癌性 2.肺胸肝 部,呼吸毒性 15 致癌性 皮下注射 小鼠 1300 mg/kg/65W-I 1.致癌性
| (1)根据信息可知,一氯乙酸与苯发生取代反应,生成苯乙酸和HCl,反应方程式为ClCH 2 COOH+
→
-CH 2 COOH+HCl. 故答案为:ClCH 2 COOH+
→
-CH 2 COOH+HCl; (2)一氯乙酸与2-丙醇发生酯化反应,方程式为ClCH 2 COOH+CH 3 CH(OH)CH 3
异丙醇在浓硫酸、加热的条件下,会发生消去反应,生成CH 3 CH=CH 2 , 故答案为:ClCH 2 COOCH(CH 3 ) 2 ;CH 3 CH=CH 2 ; (3)由图表可知:根据FCH 2 COOH、ClCH 2 COOH、BrCH 2 COOH、ICH 2 COOH的pKa知,卤素的原子序数越小,pKa越小,即酸性越强,即一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱. 根据F 3 CCOOH、F 2 CHCOOH、FCH 2 COOH的pKa知,卤素原子个数越多,pKa越小,即酸性越强; CH 3 CH 2 CHClCOOH、CH 3 CHClCH 2 COOH、ClCH 2 CH 2 CH 2 COOH只有氯原子的位置不同,氯原子离羧基位置越远,酸性越弱; 根据一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱知,Cl 2 CHCOOH的酸性小于F 2 CHCOOH的酸性,所以Cl 2 CHCOOH的pKa>1.24;根据含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强知,Cl 2 CHCOOH的pKa小于ClCH 2 COOH的pKa,即Cl 2 CHCOOH的pKa<2.86. 故答案为:①卤素原子离羧基位置越远,一卤代饱和脂肪酸的酸性越弱;②含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强;③一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱;1.24~2.86. |