一种α-酮酸的结晶及精制技术的制作方法

本发明涉及物质提纯，更具体地说，它涉及一种α-酮酸的结晶及精制技术。

背景技术：

1、α-酮酸是合成多种生理活性物质的前体。α-酮酸及其盐在构成杂环化合物方面性能卓越，是医药、农药合成中难以替代的原料和中间体，广泛用于包括治疗肿瘤、高血压、抑郁症、青光眼等药物及镇静剂、抑菌剂及植物发芽促进剂的合成。本发明中所涉及的α-酮酸，化学全名4-羟基（甲基）膦酰基-2-羰基丁酸，是合成精草铵膦的重要中间体。精草铵膦，是自然界天然存在的，可以由三肽天然产物双丙氨膦在植物体内代谢产生，因此该产品具有安全环保的特点。精草铵膦是大宗除草剂草铵膦（dl-型）中的活性成分，可实现药效翻倍、用量减半效果，目前正处于快速发展期，市场前景广阔。

2、α-酮酸类物质结晶往往比较困难，多数情况下都是考虑将其先成盐析出，再加酸游离，但是这种方法存在操作繁琐和三废多的问题。由于羧酸类化合物性质活泼，容易和多种物质发生化学反应，在精制和结晶造粒过程中，常会伴有各类副反应，使产品质量降低，结晶收率较低，因此该类物质的纯化精制技术鲜有报道。

3、因此，为了解决上述技术问题本申请提出一种α-酮酸的结晶及精制技术。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种α-酮酸的结晶及精制技术，在一定程度上解决了α-酮酸结晶及精制纯化工艺中存在的产品纯度和收率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种α-酮酸的结晶的精制技术，包括如下步骤：

3、s1:将α-酮酸的水溶液减压浓缩至干，加入溶剂a搅拌，离心，除去无机盐；

4、s2:将滤液浓缩至酮酸重量的1~3倍，控制温度在50~55℃，边搅拌边缓慢加入溶剂b，添加完毕后，在该温度下维持1h，降温至40~45℃再维持3h，此时溶液出现浑浊，之后缓慢降至常温结晶24h，离心得到α-酮酸晶体；

5、s3:将α-酮酸晶体加入溶剂c，进行重结晶操作，即可得到纯度≥98%的α-酮酸晶体。

6、本方案中，步骤s1中的溶剂a为包括但不限于乙醇、甲醇、thf、dmf、丙酮、乙酸、甲乙酮。

7、其中，步骤s1中的溶剂a的用量为体系固含量的2~5倍。

8、需要注意的是，步骤s2中的滤液应浓缩至总重为酮酸重量的1~3倍。

9、进一步的，步骤s2中的溶剂b包括但不限于二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙腈、异丙醇、甲基异丁基甲酮、甲苯。

10、其中，步骤s2中的溶剂b的用量为滤液浓缩后残留溶剂a重量的1.2~4倍。

11、优选地，步骤s2中的结晶方法为梯度温度结晶，具体为50~55℃维持0.5~1h，40~45℃再维持3h，常温结晶24h。

12、优选地，步骤s3中的溶剂c包括但不限于乙醇、甲醇、thf、丙酮、三氯甲烷、甲乙酮。

13、优选地，步骤s3中的溶剂c的用量为α-酮酸晶体重量的2~5倍。

14、一种α-酮酸的结晶的精制技术，所生产的α-酮酸的结晶纯度高，可用作标准品进行物质的定量检测。

15、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

16、1、提高产品纯度：通过本发明的结晶及精制技术，最终可得到纯度≥98%的α-酮酸晶体。这一高纯度产品不仅满足了医药、农药等领域对原料的严格要求，还提升了后续产品的整体质量。

17、2、简化工艺流程：相比传统的先成盐析出再加酸游离的方法，本发明的技术流程更为简洁，减少了操作步骤和中间产物的处理，从而降低了生产成本和能耗。

18、3、减少副反应和废弃物：由于羧酸类化合物性质活泼，传统方法容易引发副反应并产生大量废弃物。本发明的技术通过精确控制反应条件和溶剂选择，有效减少了副反应的发生，降低了废弃物产生，更加符合环保要求。

19、4、提高结晶收率：通过梯度温度结晶等优化措施，本发明显著提高了α-酮酸的结晶收率，使得生产效率和经济性得到了提升。

20、5、拓宽应用领域：高纯度的α-酮酸晶体可用作标准品进行物质的定量检测，进一步拓宽了其在科研、质量控制等领域的应用范围。

21、6、促进下游产业发展：作为精草铵膦等重要中间体的合成原料，高纯度的α-酮酸晶体将推动下游医药、农药等产业的快速发展，满足市场对高效、环保产品的需求。

技术特征：

1.一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s1中的溶剂a为包括但不限于乙醇、甲醇、thf、dmf、丙酮、乙酸、甲乙酮。

3.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s1中的溶剂a的用量为体系固含量的2~5倍。

4.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s2中的滤液应浓缩至总重为酮酸重量的1~3倍。

5.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s2中的溶剂b包括但不限于二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙腈、异丙醇、甲基异丁基甲酮、甲苯。

6.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s2中的溶剂b的用量为滤液浓缩后残留溶剂a重量的1.2~4倍。

7.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s2中的结晶方法为梯度温度结晶，具体为50~55℃维持0.5~1h，40~45℃再维持3h，常温结晶24h。

8.根据权利要求7所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s3中的溶剂c包括但不限于乙醇、甲醇、thf、丙酮、三氯甲烷、甲乙酮。

9.根据权利要求1所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：步骤s3中的溶剂c的用量为α-酮酸晶体重量的2~5倍。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种α-酮酸的结晶的精制技术，其特征在于：所生产的α-酮酸的结晶纯度高，可用作标准品进行物质的定量检测。

技术总结本发明公开了一种α‑酮酸的结晶及精制技术，涉及物质提纯技术领域，其技术方案要点是：对产品在不同溶剂（含混合溶剂）中溶解度及反应性的考察，并结合物质的结晶过程，筛选出了较理想的溶剂组合，并通过梯度冷却—溶析耦合结晶工艺获得了高纯度颗粒状的酮酸固体，效果是结晶过程操作步骤少，过程三废量少，结晶收率高，产品纯度高。技术研发人员：张兰平,李恒虎,魏田军,孔立忠,王秀红受保护的技术使用者：南京华洲药业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4