甘氨酸合成方法及发展前景

龚文照

(1.华阳新材料科技集团有限公司，山西 阳泉 045000；2.华阳集团碳基合成材料研发中心，山西 太原 030006)

1 概况

甘氨酸(Glycine)又名氨基乙酸，为人体非必须氨基酸的一种，是具有最小相对分子质量且有最简单分子结构的α氨基酸[1-3]。化学结构式为C2H5NO2，其在常温下呈白色晶体或结晶性粉末状态，在水中溶解较易，部分溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。甘氨酸作为一种重要的精细化工中间体，应用领域涵盖广泛，包括农药、医药、食品、动物饲料及日用化学品等多个行业[4-5]。

国内外对甘氨酸的合成技术研究高度重视，已开发多种工艺路线，包括已实现工业化大规模生产的氯乙酸氨解法、Strecker法(施特雷克法)、处于开发中的绿色工艺：Hydantion法(海因法)和生物化学合成法。

2 甘氨酸合成方法

2.1 氯乙酸氨解法

氯乙酸氨解法是早期开发并实现甘氨酸合成工业化的一种技术[6]，以氯乙酸、氨水(氨气或液氨)为主要原料，乌洛托品为催化剂，在反应釜中水相或醇相条件反应，后利用醇析法获取甘氨酸。其主要反应方程式如式(1)。

ClCH2COOH+2NH3→NH2CH2COOH+NH4Cl

(1)

副反应如式(2)、式(3)。

ClCH2COOH+NH2CH2COOH→

NH(CH2COOH)2+HCl

(2)

NH(CH2COOH)2+ClCH2COOH→

N(CH2COOH)3+HCl

(3)

氯乙酸氨解法工艺的优点是原料价廉易得，生产工艺简单，操作便捷，设备要求较低，合成条件温和，利于工业化；缺点为反应周期长，副产物氯化铵量大且和产品的分离难度大，直接影响后续产品的纯度，所产废水处理工艺难度和费用较高，催化剂乌洛托品回收利用难度高，导致生产成本上升。

目前，国外的主要甘氨酸生产企业已淘汰该工艺，但我国的生产厂家仍以此法为主。……