一锅法简便合成氨基甲磺酸

背景技术

氨基甲磺酸具有优良的TNFα生成抑制效果，可直接作为肝脏疾病用药物使用。其分子内含有一个氨基和一个磺酸基，具有较强的化学反应活性，可用于合成头孢尼西侧链、N-膦酰基甘氨酸、以及抗纤维蛋白溶素剂等。此外，还具有其他氨基磺酸类产品通用性能，可广泛用于日化清洗、固体催化、酸性蚀刻、离子液体脱硫脱碳等领域。

氨基甲磺酸从1905年被首次合成以来，其合成工艺路线主要有以下两条：

工艺路线一是以亚硫酸铵、甲醛为起始原料，经反应生成氨基甲烷磺酸铵，再酸化处理得到氨基甲磺酸。此路线，中间体氨基甲磺酸铵容易与甲醛发生缩合反应, 目标产物收率极低，提纯非常困难。

工艺路线二是以亚硫酸钠、甲醛为起始原料，经反应生成羟基甲烷磺酸钠，羟基甲烷磺酸钠与氨水进行氨解反应得到氨基甲烷磺酸钠后，酸化处理得到氨基甲磺酸。此路线，中间产物羟基甲烷磺酸钠在用氨水氨解时容易发生深度氨解，造成产物中伯胺类化合物选择性较低。此外，此工艺副产大量硫酸钠，给产品的分离与精制带来较大麻烦。

本文将介绍以甲醛、氨水、气体二氧化硫为原料，采用" 一锅法" 直接合成氨基甲磺酸。与上述两条路线相比，直接采用二氧化硫进行磺化，可有效控制副反应发生，避免氯化铵、硫酸钠等无机盐副产物产生，所得产品容易分离与精制。

合成方法

将氨基甲磺酸制备三口烧瓶置于冰浴上，向三口烧瓶内加入152mL甲醛（36.5％），向滴液漏斗内加入137mL氨水（27.5％）。开启搅拌，控制内温低于10℃以下，然后缓慢滴加氨水。滴加期间，控制三口烧瓶内温≤20℃。滴毕，保温反应2h后，再升温至30℃，继续反应2h。检查二氧化硫装置气密性，确保二氧化硫完全进入氨基甲磺酸制备烧瓶内。向二氧化硫三口烧瓶内加入458g亚硫酸氢钠、1500mL水，开启搅拌，至亚硫酸氢钠全部溶解，向恒压漏斗内加入125mL浓硫酸（98％）。关闭缓冲瓶放空阀。

在氨基甲磺酸制备烧瓶内温降至10℃以下后，开始缓慢滴加浓硫酸，控制二氧化硫发生烧瓶内温60～80℃。同时，控制氨基甲磺酸制备烧瓶内温≤15℃。通入二氧化硫结束后，继续维持内温20±2℃，反应4h。然后将反应瓶降温至0℃，过滤，滤饼用冰水洗涤，晾干，得到白色固体氨基甲磺酸190g，产品收率85.5％ 。

参考文献

[1]潘劲松,王玉禄,苏俊杰,等. 氨基甲磺酸的高效简便合成[J]. 山东化工,2019,48(10):27-28. DOI:10.3969/j.issn.1008-021X.2019.10.011.