简述
肌氨酸钠,又名N‑甲基甘氨酸钠,英文名称Sodium sarcosinate,是一种应用广泛的氨基酸衍生物。常温下,肌氨酸钠可以稳定存在,纯净产品表现为白色的三棱状固体结晶,极易溶于水,微溶于乙醇[1]。肌氨酸钠具有多种优秀的生理活性,包括但不限于防腐抗菌、抗氧化、保湿及调节pH值等。

生产工艺[1]
现有的肌氨酸钠生产工艺主要有氯乙酸法和羟基乙腈法。其中氯乙酸法是以氯乙酸为原料,与一甲胺在碱性条件下进行缩合反应,在氢氧化钠存在的条件下,最终得到肌氨酸钠和氯化钠的水溶液,去除氯化钠后得到肌氨酸钠产品。该法需在带压条件下进行,反应条件相对要求高,对用于工业化大生产时的设备要求较高,并且收率不高;羟基乙腈法主要是羟基乙腈(或氢氰酸与甲醛直接参与反应)与一甲胺进行缩合反应,之后再与液碱进行碱性水解生成肌氨酸钠。因为羟基乙腈法最终生成肌氨酸钠和副产氨,副产氨可以在碱性水解时通过负压方式被赶出系统,因而此方法没有“三废”产生,是一种清洁绿色工艺。羟基乙腈法是目前国内较为常用的肌氨酸钠生产方法,但是该方法在实际应用中,还是普遍存在收率偏低等问题。
为了更好地满足生产生活的需要,实现降本增效的高质量发展,有必要对现有的羟基乙腈法生产工艺进行调整改进,开发一种更高效的肌氨酸钠生产方法。段小瑞等人经过大量的实验研究,报道了一种优化后的生产工艺,生产实例如下:
(1)向反应器中加入37%的甲醛溶液1860g、甲醇40g,开启搅拌,并开启冷冻盐水,将物料温度降至5℃,加入50%的氢氧化钠溶液调pH至7.9;
(2)向步骤(1)制备的反应液中开始滴加99%的液体氢氰酸660g,2小时左右滴完,滴加液体氢氰酸过程中添加四丁基溴化铵18g,在添加氢氰酸过程中保持物料温度在10‑18℃之间,滴加完毕在15‑18℃之间保温反应30分钟,得到羟基乙腈,反应结束后用50%的硫酸溶液调节pH为1.7,然后放料,作为备用料液;
(3)在合成反应器内加入40%的甲胺水溶液1780g,降温至10℃左右,然后再缓慢滴加步骤(2)得到的备用料液,1.5小时滴完,滴加过程保持反应体系温度在12‑18℃之间,滴加完毕后在15‑18℃保温反应1小时,即得到甲氨基乙腈;
(4)往水解反应器中加入3058g 38%的氢氧化钠溶液,升温至60℃,向液碱中开始滴加步骤(3)获得的甲氨基乙腈,滴加过程中用尾气装置吸收氨气,约3小时滴加结束,滴加结束后再升温至90℃冷凝保温2小时,得到肌氨酸钠水溶液6650g,摩尔收率为95.3%,检测得到肌氨酸钠含量为36.5%。
应用
综合文献研究,肌氨酸钠具有非常广泛的应用。例如,医药领域方面,肌氨酸钠主要用于生产一水合肌酸、肌氨酸、N‑酰基肌氨酸及其钠盐。其中肌酸可以有效提高肌力、速度和耐力,提高体能和训练水平,防止疲劳。美妆护肤方面,N‑酰基肌氨酸可用作高级护肤用雪花膏、牙膏、洗发香波,以及高级药用皂和化妆品等的活性剂。除此之外,染料技术领域肌氨酸钠同样有非常重要的应用,例如,肌氨酸钠可用作快速染料的助染剂、合成润滑油和防锈剂纤维染色剂、防静电剂、柔软加工剂以及生化试剂等。肌氨酸钠还可用于合成具有杀菌性的阴离子表面活性剂,广泛用于日化等行业[1]。
参考文献
[1]段小瑞,程叶浩,汪本助,等.一种肌氨酸钠的制备方法:CN202211310038.X[P].