专利名称：一种甘氨酸锌的制备方法
技术领域：
锌是畜禽所必需的最重要的微量元素之一，参与体内多种酶的组成、代谢，并直接参 与体内蛋白质及维生素的体内合成，是目前国内外公认的，使用效果最理想的食品、饲料 添加剂。锌添加剂的发展经历了三个阶段，第一代为无机盐类，如硫酸锌、氧化锌等，第 二代产品为一些简单的有机化合物，如乳酸锌、葡萄酸锌等。但以上两类产品均存在其应 用弊端，无机盐类不仅吸收利用率差，而且容易造成环境污染，资源浪费，影响饲料中的 其他活性营养物质，而简单的有机化合物亦难以克服吸收利用率低的缺陷，不能充分满足 动物体生长的需要。自17世纪初，化学界发现并制备出络合物以来，络合物的研究和应 用在很多行业都得到了很大的发展。20世纪70年代，微量元素氨基酸络合物的研究推动 了络合物在动物营养中的应用。而甘氨酸是动物营养源之一，动物营养研究工作者用其作 为络合剂研究开发出新一代微量元素氨基酸营养性添加剂——甘氨酸锌。
大量实验证实甘氨酸锌以其独特的化学结构，把动物必需的锌元素和氨基酸中分子量 最小的甘氨酸以l:l的摩尔比结合，分子结构稳定，具有最高的生物学效价和优良的化学 稳定性，既避免了矿物质之间的相互拮抗作用，又消除了无机盐氧化维生素的弊端。甘氨 酸锌是集经济性、高效性、环保性于一体的，具有溶解性好、消化吸收率高、抗干扰、无 刺激和无毒害等优点，在词料、食品等行业中得到了广泛的应用。
近年来，国内外多家企业竞相研发甘氨酸锌，但由于工艺设计与路线问题，致使各家 产品质量参差不齐，效果各异，同时亦无一套标准的甘氨酸锌质检分析方法，对产品无法 进行客观的评价，从而限制了甘氨酸锌在实际中的广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种制备工艺简单、产品质量稳定可靠、 便于推广应用的甘氨酸锌制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料， 其特征在于选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩尔比为1:1——3:1;先将甘氨酸溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶解后加入上述的 甘氨酸钠盐，调节pH值在3—8之间后，加热至60-IO(TC，在搅拌下反应1一4小时，用 刮板薄膜蒸发浓縮至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于8"C以下的环境 中结晶至少18小时，将上述结晶纯化后的结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为 [Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸锌产品。本发明选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩尔比为2:1;所述的将硫酸锌用溶剂溶解后加入 甘氨酸钠盐后，调节pH值在5后，加热至8(TC,在搅拌下反应4小时，用刮板薄膜蒸发 浓缩至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于5'C以下的环境中结晶24小时， 将上述结晶纯化后的结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为 [Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸锌产品。本发明主要研究内容为① 合成工艺研究通过研究甘氨酸锌络合常数、络合物溶液pH值、络合物溶液中微 量元素离子浓度[Zn21，确定不同络合物的络合参数，以络合率为指标，确定络合反应的 影响因素及最佳合成工艺条件。② 甘氨酸锌络合物的结构表征与分析甘氨酸锌红外光谱，由光谱图确定分子中的 特征基团，确定络合物分子结构的红外测定，并运用X—射线衍射仪对甘氨酸锌进行晶体结 构分析测定。本技术突破了甘氨酸锌生产与制备的技术瓶颈，建立了甘氨酸锌(分子式为C4H3。N2022S2Zn2，化学结构式[Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20])的结构表征与质量检测分析方法，具有制备工艺简单，产品质量稳定，便于推广等优点。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例对本发明作详细的介绍本发明选择的材料主要包括有硫酸 锌(ZnS04*7H20)，固碱，甘氨酸，以上试剂均为分析纯，它主要包括-(1) 甘氨酸钠盐制备C2H5N02 + NaOH _^ C2H4N02Na + H20(2) 甘氨酸钠盐与硫酸锌反应制成甘氨酸锌成品 2C2H4,a + 2ZnS04, 7H20 + H2S04 加热、调节pH [Zn (C2H5N02)2S04.4H20], [ Zn S04. 6H20] + Na2S04 + 4H20本发明选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，其特征在于选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩 尔比为l:l——3:1;先将甘氨酸溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶解后加入上述的甘氨酸钠盐，调节pH值在3—8之间后， 加热至60-10(TC，在搅拌下反应1一4小时，用刮板薄膜蒸发浓縮至表面析出晶膜，取出 后在室温下缓慢冷却，然后置于8'C以下的环境中结晶至少18小时，将上述结晶纯化后的 结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为[Zn(C2HsN02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸 锌产品。本发明的实施例可以在上述各数值范围内进行任意选择替换，并构成不同的实施例， 并不局限于以下三个实施例。实施例l:选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，两者的反应摩尔比为l:l，先将甘氨酸 溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶 解后加入前述的甘氨酸钠盐，调节p^4.5后，加热至9(TC，在搅拌下反应2.5小时，用刮 板薄膜蒸发浓縮至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于4'C的冰箱中结晶 24小时，将上述结晶纯化后的结晶物放置于真空干燥箱中进行干燥，制成化学结构式为 [Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸锌产品。实施例2:选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，两者的反应摩尔比为1:2，先将甘氨酸 溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶 解后加入前述的甘氨酸钠盐，调节p^8后，加热至10(TC，在搅拌下反应4小时，用刮板薄 膜蒸发浓縮至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于4'C的冰箱中结晶20小 时，将上述结晶纯化后的结晶物放置于真空干燥箱中进行干燥，制成化学结构式为甘氨酸 锌产品。实施例3:选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，两者的反应摩尔比为1:3，先将甘氨酸 溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氦酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶 解后加入前述的甘氨酸钠盐，调节胡=3后，加热至8(TC，在搅拌下反应3小时，用刮板薄 膜蒸发浓縮至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于4'C的冰箱中结晶18小 时，将上述结晶纯化后的结晶物放置于真空千燥箱中进行干燥，制成甘氨酸锌产品。本发明在上述的实施例中，所述的硫酸锌用溶剂溶解后，加入甘氨酸钠盐，并调节pH 值，加热搅拌反应后，蒸发浓縮至表面析出晶体。所述的蒸发浓縮至表面析出晶体后，可 以选择再用有机溶剂清洗经干燥生产出新型添加剂甘氨酸钙产品。所述的有机溶剂清洗至 少包括常用的醇洗。本发明所述的加热搅拌下反应后其母液可以循环利用，即可以进行回 收。
权利要求
1、一种甘氨酸锌的制备方法，它选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，其特征在于选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩尔比为1∶1——3∶1；先将甘氨酸溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将氯化钙用溶剂溶解后加入上述的甘氨酸钠盐，调节pH值在3-8之间后，加热至60-100℃，在搅拌下反应1-4小时，用刮板薄膜蒸发浓缩至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于8℃以下的环境中结晶至少18小时，将上述结晶纯化后的结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为[Zn(C2H5NO2)2SO4·4H2O][ZnSO4·6H2O]的甘氨酸锌产品。
2、 根据权利要求1所述的甘氨酸锌的制备方法，其特征在于选用甘氨酸和硫酸锌的 反应摩尔比为2:1;所述的将氯化钙用溶剂溶解后加入甘氨酸钠盐后，调节pH值在5后， 加热至8(TC,在搅拌下反应4小时，用刮板薄膜蒸发浓縮至表面析出晶膜，取出后在室温 下缓慢冷却，然后置于5'C以下的环境中结晶24小时，将上述结晶纯化后的结晶物进行真 空干燥，制成分子结构形式为[Zn(C2H5N02)2S04 4H20] [ZnS04 6H20]的甘氨酸锌产品。
全文摘要
一种甘氨酸锌的制备方法，它选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，它选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩尔比为1∶1—3∶1；先将甘氨酸溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶解后加入上述的甘氨酸钠盐，调节pH值在3-8之间后，加热至60-100℃，在搅拌下反应1-4小时，用刮板薄膜蒸发浓缩至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于8℃以下的环境中结晶至少18小时，将上述结晶纯化后的结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为[Zn(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>NO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·4H<sub>2</sub>O][ZnSO<sub>4</sub>·6H<sub>2</sub>O]的甘氨酸锌产品，它具有制备工艺简单，制备的产品质量好，便于推广等特点。
文档编号C07C229/76GK101225051SQ20081005964
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者洪作鹏 申请人:洪作鹏