Метод за получаване креатинмонохидрат или креатин - България патент 2163233 - Shtefan Vayss (DE), Helmut
Той описва метод за получаване на креатин или креатин монохидрат, характеризиращ се с цианамид взаимодейства с натриев или калиев саркозинат във вода или в смес от вода и органичен разтворител при 20 - 150 ° С и рН от 7 - 14. По този начин е възможно да се получи креатин или креатин монохидрат с добро добив от 60-90% тегловни и с много висока чистота .. 13 ZP F-Ly.
Изобретението се отнася до метод за получаване на креатин или креатин монохидрат чрез превръщане на цианамид с натриев или калиев саркозинат.
Кератинът се намира в мускулната тъкан, и е енергийния резерв на мускулите под формата на креатин фосфат. Поради тази причина, креатин се използва като хранителна добавка, по-специално в областта на спорта, креатин, който обикновено се използва под формата на креатин монохидрат. Креатин може да бъде получена от биологичен материал, за отпадъци например месо, което, обаче, от гледна точка на технологията е много скъпо и създава проблеми от гледна точка на хигиената.
Получаване на креатин се извършва съгласно нивото на техниката, използвайки цианамид реакция с саркозин (виж Ullmann "и Енциклопедия на Inductriai Chemictry, 5-то издание, том 12, 552, издател VCH-Verlagsgesellschaft, Weinheim (1987) ;. Strecker, Jahresbericht Ueber умре Fortschritter дер Chemie (Strecker, Годишен доклад успехи химия), 1868, 686 ANM 1 ;. Фолхард, Zeitschrift фюр Chemie (вестник химия), 1869, 318].
Основният недостатък на получаването на креатин или креатин монохидрат от саркозин и цианамид е саркозин е много скъп изходен материал, и прилагането на скъпи саркозин е невъзможно да се получи задоволителен добив.
Следователно, в настоящото изобретение е да се разработи метод за получаване на креатин или креатин монохидрат, който не проявява тези недостатъци в предшестващото състояние на техниката, и ще създаде възможност за креатин или креатин монохидрат на икономически целесъобразно изходен продукт с добра чистота.
Този проблем се решава съгласно изобретението с това, че цианамид взаимодейства с натриев или калиев саркозинат във вода или в смес от вода и органичен разтворител при температура от 20 до 150 ° С и рН стойност от 7.0 до 14.0.
Изненадващо, в възможно по този начин да се получи желаният продукт реакция с добър добив и с много висока чистота. Изненадващо този ефект е поради това, че цианамид е известно димеризира в алкална зона на дициандиамид, максималната скорост на реакция се извършва при стойност на рН, равно на около 9.6. Освен това е известно, че по-високи стойности на рН, равно на 9 заедно с образуването на дициандиамид едновременно добавяне на вода, за да цианамид с образуване на карбамид. Накрая, известно е също, че креатинът при нагряване с разлагане във вода, които, между другото, са оформени саркозин, карбамид и метил хидантоин при алкални условия. Поради тази причина, беше невъзможно да се разчита на факта, че при използване на метода от изобретението може да се получи с добър добив и висока чистота на желания продукт.
Особено изненадващо е, че дори технически решения саркозинат натриев и калиев с чистота от 85 до 90 тегл.% И съдържащ около 10 тегл.% От methyliminodiacetic киселина под формата на неговите соли като примес, подходящи за производство на креатин или креатин монохидрат, има посочените по-горе предимства.
В метода на настоящото изобретение, се въвеждат в реакцията, цианамид на реакционните компоненти и натрий или калий саркозинат при температура на от 20 до 150 ° С, за предпочитане при температури между 50 и 100 ° С, под налягане, ако е необходимо.
Основната точка на изобретението е, че реакцията се провежда обмен в алкално рН зона, равна 7,0-14,0 предпочитано 9.0-10.0. Съответната стойност на рН за предпочитане се определя чрез използване на неорганична или органична киселина. Както може да се използват неорганични киселини (минерални киселини), например, солна киселина, органична киселина - за предпочитане, саркозин, оцетна киселина или мравчена киселина. След това рН настройка стойност може да се случи, обаче, след използване на алифатни моно-, ди- или поликарбонови киселини, по-специално с помощта на ароматни карбоксилни киселини и алифатни или ароматни сулфонови киселини.
В рамките на настоящото изобретение, също така е възможно да се определи стойността на рН с основи, по-специално с помощта на NaOH или КОН, ако е необходимо да се работи в горния диапазон на стойностите на рН се използва.
Молното съотношение на цианамид и натриев или калиев саркозинат може да варира в широки граници. Благоприятно, това съотношение може да бъде определен на стойности между 1: 4 и 4: 1. Особено за предпочитане се използва цианамид и натриев или калиев саркозинат в приблизително еквимоларни количества, например 0.9: 1-1.25: 1.
Реакцията може да се проведе, например, така че те вземат воден разтвор на натриев или калиев саркозинат с киселина или алкален разтвор се довежда до желаната стойност на рН се прибавя към воден разтвор на цианамид (например, 50% воден разтвор), или в твърда кристална форма. Човек може, обаче, да действа по такъв начин, че за определяне на рН ще настъпи само по време на добавянето на цианамид.
Алтернативно, цианамид и натриев или калиев саркозинат може да бъде въведен в реакционния съд едновременно, при желаната стойност на рН е разположен паралелно с киселина или основа.
Както реакционния съд може да се използва, включително контейнер бъркалка или една линия с реактора. стайни заявка реактор се препоръчва особено при добавяне на цианамид в натриев или калиев саркозинат и инсталиране на стойностите на рН се срещат в паралел.
Съгласно едно предпочитано изпълнение, натриев или калиев саркозинат може да се използва под формата на подходящ технически воден разтвор, който за предпочитане има концентрация от 35 до 40 тегл.% И чистота от около 85 до 90 тегл.%. За разлика sarkazinu технически водни разтвори на натриев саркосинат е много евтин, тъй като тук тя е широкомащабно производство на продукта.
обмен реакция се провежда съгласно изобретението, е много прост начин във вода или във водна суспензия. Но това може да се появи във водна органична фаза, например в присъствието на алифатен алкохол с 1-5 въглеродни атоми, за предпочитане в присъствието на метанол или етанол. Използването на органичен разтворител улеснява установяването на желаната реакционна температура от нагряване на реакционната смес до температурата на кипене.
След последното реакцията обмен, които обикновено завършва след 2-5 часа, твърдия реакционен продукт може да бъде възстановен с помощта на конвенционално оборудване като центрофуги, филтърни преси или смукателни филтри, работещи под налягане. За пречистване или получаване на много чист креатин или креатин монохидрат, реакционният продукт може да бъде след третира със студена или гореща вода, например чрез промиване с вода или чрез суспендиране във вода. Реакционният продукт може да се прекристализира от вода.
могат да настъпят последващо сушене сурови продукти, например, с помощта на известни конвекция или контактни сушилни. Тъй като сушилни са подходящи, например, състав, тунел, решетка, лента, подредени, тип дюза, вградени сушилни, сушилни с кипящ слой или барабана.
С метода от изобретението могат да бъдат получени креатин или креатин монохидрат с добив от 60 до 90 тегл.% И с много висока чистота, което може да достигне до 100%, дори да се предположи технически разтвори на натриев или калиев саркозинат с чистота само 85- 90 тегл.%. Тъй също обем продукция / време съгласно изобретението е много добра, след това метод ефектен начин, подходящ за използване в технически мащаб.
Следващите примери са предназначени да илюстрират изобретението по-подробно.
Braley Пример 1. 4 625 гр (16.7 мола) 40% тегл. - Nogo технически разтвор на натриев саркозинат. С външно охлаждане със студена вода и с енергично разбъркване на концентрирана солна киселина се довежда до рН 9,6 (при 20 ° С). Производството на нагряване до температура от 80 ° С с енергично разбъркване за се прибавя 90 минути равномерно в 1548 грама (18,4 мола) от 50 тегловни% -. Воден цианамид разтвор (SKW-цианамид L 500) при вътрешна температура от 80-85 ° С . След прибавяне на цианамид, реакционната смес се разбърква в продължение на още 2 часа при вътрешна температура 80 ° с След охлаждане се провежда и реакционната смес се разбърква в продължение на 4 часа при охлаждане с вода. Кристалният продукт се филтрира и реакционната смес се изсмуква и се промива три пъти с 1250 мл вода до пълно отстраняване на хлориди. След това, друг промиване се провежда в 1250 мл топла вода (40 ° С). Сушенето се извършва във вакуумна пещ при 40 ° С и 20 милибара. Добивът е 1822 г (73,3% на базата на натриев саркозинат) креатин монохидрат. Съставът се определя чрез HPLC: 88.1% креатин (изчислено 87,9%).
Пример 3 493,2 грама (1,78 мола) на технически 40% от теглото -. Воден разтвор на натриев саркозинат и 214 грам вода се поставя в четири-гърлена колба, снабдена с бъркалка, термометър и рН-метър. Използването на оцетна киселина при разбъркване се регулира до рН, равно на 9.93 при 20 ° С след това се нагрява до 70 ° С с енергично разбъркване, температурата е равномерно добавя към 138.2 гр (1.65 мола) в продължение на 90 минути на капки 50 2% тегл. - воден разтвор на цианамид (SKW-цианамид L 500) при вътрешна температура от 70-72 ° с, като се използва дозираща помпа. След прибавяне на цианамид, реакционната смес се разбърква в продължение на още 60 минути при вътрешна температура 70 ° С о. След охлаждане до 15 ° С температура на кристален, и филтрира утайка се филтрува чрез изсмукване, без измиване и се суспендира в 330 грама вода. Суспензията се разбърква в продължение на 1 час при 20 ° С Утайката се изсмуква и след това, без промиване при 30 ° С се суши във вакуумна пещ в продължение на 16 часа. Получава се 177,7 грама (72,7%) от креатин монохидрат.
Чистота (HPLC) 99,9%
Пример 6. Аналогично на пример 1 в реакцията обмен с цианамид се прибавя 40% воден разтвор на калиев саркозинат. Добивът е 1875 гр (75.3%) чист креатин монохидрат.
ПРЕТЕНЦИИ
1. Метод за получаване на креатин или креатин монохидрат с цианамид в среда на разтворител, характеризиращ се с това, че цианамид взаимодейства с натриев или калиев саркозинат при 20-150 ° С, рН 7-14 и се използва като разтворител вода или смес от вода и органичен разтворител.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че реакцията се извършва при 50-100 ° С
3. Метод съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че стойността на рН се регулира 9-10.
4. Метод съгласно една от претенции 1 - 3, характеризиращ се с това, че стойността на рН се регулира с неорганична киселина, за предпочитане със солна киселина.
5. Метод съгласно една от претенциите 1 - 3, характеризиращ се с това, че за регулиране на рН, като се използва органична киселина, за предпочитане саркозин, оцетна или мравчена киселина.
6. Метод съгласно една от претенции 1 - 5, характеризиращ се с това, че молното съотношение на цианамид и натриев или калиев саркозинат се довежда до 1 4 - 4 1.
7. Метод съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че молното съотношение на цианамид и натриев или калиев саркозинат е 0.9. 1 - 1.25. 1.
8. Метод съгласно една от претенции 1 - 7, характеризиращ се с това, че натриев или калиев саркозинат се използва под формата на 35-45 тегловни% -. Воден разтвор.
9. Метод съгласно една от претенциите 1 - 8, характеризиращ се с това, че цианамид се използва под формата на воден разтвор, по-специално под формата на 50% тегл. - Сила разтвор.
10. Метод съгласно една от претенциите 1 - 9, характеризиращ се с това, че като органичен разтворител се използва, е алифатен алкохол с 1 - 5 въглеродни атома.
11. Метод съгласно една от претенции 1 - 10, характеризиращо се с това, че реакционният продукт се обработва със студена или гореща вода.
12. Метод съгласно една от претенции 1 - 11, характеризиращо се с това, че реакционният продукт се прекристализира от вода.
13. Метод съгласно една от претенции 1 - 12, характеризиращо се с това, че реакционният продукт се суши до съдържание на вода по-малко от 1 тегловен% до получаване на дехидратиран креатин ..
14. Метод съгласно една от претенции 1 - 12, характеризиращо се с това, че реакционният продукт се суши до съдържание на вода от около 12,1% тегл до получаване на креатин монохидрат ..