阅读说明：本技术 一种抗氧化剂的制备方法 (Preparation method of antioxidant ) 是由 骆峰 杨升平 张世兴 董婷婷 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种抗氧化剂的制备方法。该方法从半胱氨酸盐酸出发,使用一锅法完成氧化、碱解、电渗析,脱盐制备获得亚牛磺酸和胱胺混合物,进一步硫化、重结晶获得高纯度硫代牛磺酸。该工艺简单,反应条件温和,产品纯度高,具有实际的工业应用价值。(The invention provides a preparation method of an antioxidant. The method starts from cysteine hydrochloride, uses a one-pot method to complete oxidation, alkaline hydrolysis, electrodialysis and desalination to prepare a mixture of hypotaurine and cystamine, and further carries out vulcanization and recrystallization to obtain the high-purity thiotaurine. The process is simple, the reaction condition is mild, the product purity is high, and the method has practical industrial application value.)

一种抗氧化剂的制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种抗氧化剂的制备方法。

背景技术

皮肤是人体最大的器官，也是环境污染物最先攻击的对象，随着大气污染的加重，也随之而来了许多皮肤问题。皮肤对外界环境压力的抵御能力并不是无限的，在持续异常的环境压力下我们的皮肤功能尤其防护功能将会衰退。环境的改变(污染，臭氧，紫外线)都会对皮肤造成非常大的损伤，每种对皮肤施加破坏的途径也各不相同，造成的破坏也各不相同，如：皮肤细胞毒性、氧化压力、炎症、衰老、黑色素沉积等皮肤问题。硫代牛磺酸在人体内有很强的抗氧化作用，对雾霾条件下的皮肤也有不错的修复效果，由于其无毒及优秀的抗氧化性，可以广泛地应用于护肤品中。在某些生物体内含有酶可以转化胱胺为硫代牛磺酸，但难以利用。

迄今为止，已经报道了多种硫代牛磺酸的合成方法，Rene Moreuil曾经报道了从邻苯二甲酸酐出发进行硫代牛磺酸的合成，但反应步骤繁琐，反应条件剧烈，而且要用到腐蚀性很强的二氯亚砜，以及会严重污染环境的硫化钠，难以实现工业化。

US5856563从半胱氨酸盐酸盐出发合成亚牛磺酸，然后硫化合成硫代牛磺酸，但这类硫代牛磺酸的合成方法需要通过SK1B树脂、WK10树脂纯化亚牛磺酸和硫代牛磺酸，由于离子交换柱吸附量较小，产能受限，且大量溶剂需要脱溶，能耗极高，不适合工业生产。

因此，本领域技术人员急需开发一种工艺简单，反应条件温和，产品纯度高，具有实际的工业应用价值的制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明通过一锅法快速高效制备硫代牛磺酸，原料廉价易得且绿色环保，适合于进行工业生产。

本申请通过以下技术方案得以实现：

一种抗氧化剂的制备方法,包括如下步骤：

(1)将巯基乙胺盐酸盐溶解后，依次加入碘化钾、双氧水，碱解后电渗析，直到分离得亚牛磺酸和胱胺混合物；

(2)用碱催化，将亚牛磺酸和胱氨混合物硫化，经过活性炭脱色、重结晶，得高纯度硫代牛磺酸。

优选的，步骤(1)中将巯基乙胺盐酸盐用去离子水溶解后，依次加入碘化钾、35％的双氧水，室温反应过夜后，加入40％碱溶液碱解。

优选的，步骤(1)中碱解后电渗析，直到分离得到的淡相盐水的电导率低于7ms/cm，收集组分真空旋干。

优选的，步骤(2)中将收集组分溶入醇溶液中，依次加入1mol/L硫粉， 0.1mol/L碱，回流4小时，过滤得硫代牛磺酸粗制品。

优选的，步骤(2)中硫代牛磺酸粗制品加水溶解后，加入10％活性炭脱色0.5h，滤液蒸干，30-60％醇溶液重结晶，过滤烘干得高纯度的硫代牛磺酸。

优选的，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾。

优选的，所述的醇为甲醇、乙醇。

本发明所得的硫代牛磺酸纯度≥98.5％。

硫代牛磺酸检测数据如下：

1H NMR(400MHz,DMSO)：δ7.71(s,3H),3.22(t,J＝6.3Hz,2H), 3.14(t,J＝6.5Hz,2H)；13C NMR(400MHz,DMSO)：δ61.68,36.75； HR-MS(ESI-MS m/z)：calcd.for C2H7NO2S2[M+H]+:140.9918；found: 141.9；IR:3092.59,1597.78,1469.66,1173.86,1028.06,709.03。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

在亚牛磺酸制备产生的母液中含有大量盐类成分，目前工艺多采用浓缩后趁热抽滤去盐，由于所产生的的盐类成分极易粘结，亚牛磺酸和盐类成分的分离难以达到理想的效果，且影响下一步硫代牛磺酸的制备；采用离子交换柱虽然达到较好的分离效果，但离子交换柱吸附量较小，产能受限，且大量溶剂需要脱溶，能耗极高，不适合工业生产。本发明利用40％碱解结合电渗析至电导率低于7ms/cm可以有效地分离盐类成分，制备获得亚牛磺酸和胱胺混合物，可直接用于硫化制备硫代牛磺酸；且所得硫代牛磺酸粗制品通过 30％-60％醇溶重结晶就可得到纯度98.5％以上的硫代牛磺酸。因此本发明的工艺大大简化制备流程，免除过柱纯化等复杂手段，即可得到高纯度的硫代牛磺酸；同时本发明制备方法中采用的原料、溶剂经济环保，适合工业化大生产。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明硫代牛磺酸化学结构式图。

具体实施方式

以下实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本申请中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备，均来自市售产品。本申请中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入37.5g 40％氢氧化钾溶液碱解，待碱解完成后电渗析，直到分离得到的淡相盐水的电导率至7ms/cm除盐，收集组分真空旋干。将得到的固体分散至甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钾，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，50％甲醇水溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体10.2g，纯度98.5％，收率43.4％。

实施例2：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入37.5g 40％氢氧化钾溶液碱解，电渗析，直到分离得到的淡相盐水的电导率至5ms/cm除盐，收集组分，真空旋干。将得到的固体分散至乙醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钾，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，40％乙醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体10.6g，纯度99.5％，收率45.1％。

实施例3：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入37.5g 40％氢氧化钠溶液碱解，电渗析，直到分离得到的淡相盐水的电导率至4ms/cm除盐，收集组分，真空旋干。将得到的固体分散至甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钠，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，60％甲醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体9.3g，纯度99.2％，收率39.6％。

实施例4：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入37.5g 40％氢氧化钠溶液碱解，电渗析，直到分离得到的淡相盐水的电导率至2ms/cm除盐，收集组分，真空旋干。将得到的固体分散至乙醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钠，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，30％乙醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体8.7g，纯度98.9％，收率37％。

对比实施例1：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。浓缩至粘稠，冷却后析出大量晶体，过滤，固体自然干燥，得 28.8克硫代磺酸酯。

28.8克硫代磺酸酯用100mL水溶解，溶液缓慢通过1000g活化的SK1B 阳离子交换树脂柱，用水洗涤至pH为4，然后用37.5g40％氢氧化钠溶液缓慢通过树脂，用水洗涤至pH为8，然后用2500mL2.5％的氨水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干后，加入100ml水溶解，溶液缓慢通过1000g活化的W10阳离子交换树脂，然后用2000mL水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干，得亚牛磺酸5.6克。

将得到的亚牛磺酸分散至无水甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钠，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，50％乙醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体6.5g，纯度98.7％，总收率27％。

对比实施例2：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。浓缩至粘稠，冷却后析出大量晶体，过滤，固体自然干燥，得 28.5克硫代磺酸酯。

28.5克硫代磺酸酯用100mL水溶解，溶液缓慢通过1000g活化的732阳离子交换树脂柱，用水洗涤至pH为4，然后用37.5g40％氢氧化钠溶液缓慢通过树脂，用水洗涤至pH为8，然后用2500mL2.5％的氨水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干，得亚牛磺酸粗品9.8克。

将得到的亚牛磺酸分散至无水甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钾，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，50％甲醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体5.8g，纯度95.1％，总收率24％。

对比实施例3：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入37.5g 40％氢氧化钠溶液碱解，溶液缓慢通过1000g活化的SK1B阳离子交换树脂柱，用水洗涤至pH为4，然后用2500mL2.5％的氨水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干后，加入100ml水溶解，溶液缓慢通过1000g活化的W10阳离子交换树脂，然后用2000mL水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干，得亚牛磺酸粗品7.8克。

将得到的亚牛磺酸分散至无水甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钠，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，40％乙醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体4.5g，纯度96.3％，总收率14％。

对比实施例4：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入50g 30％氢氧化钠溶液碱解，溶液缓慢通过1000g活化的 SK1B阳离子交换树脂柱，用水洗涤至pH为4，然后用2500mL2.5％的氨水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干后，加入100ml水溶解，溶液缓慢通过1000g活化的W10阳离子交换树脂，然后用2000mL水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干，得亚牛磺酸粗品7.7克。

将得到的亚牛磺酸分散至无水甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钠，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，40％乙醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体4.3g，纯度96.1％，总收率13％。

对比实施例5：一种硫代牛磺酸制备方法如下：

称取巯基乙胺盐酸盐(半胱胺盐酸盐)28.4g置于500mL烧瓶中，加入 150mL的去离子水溶解。加入碘化钾0.33g，然后加入35％双氧水36.5g，室温反应过夜。加入37.5g 40％氢氧化钠溶液碱解，溶液缓慢通过1000g活化的SK1B阳离子交换树脂柱，用水洗涤至pH为4，然后用2500mL2.5％的氨水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干后，加入100ml水溶解，溶液缓慢通过1000g活化的W10阳离子交换树脂，然后用2000mL水洗涤树脂。洗脱液浓缩至干，得亚牛磺酸粗品7.8克。

将得到的亚牛磺酸分散至无水甲醇中，加入1当量硫粉，0.1当量氢氧化钾，回流4小时，过滤，固体用水溶解，加入10％活性炭脱色半小时，过滤，滤液蒸干，40％乙醇溶液重结晶，过滤烘干得到白色晶体4.5g，纯度97.2％，总收率14％。

综上，利用本发明所获得的硫代牛磺酸纯度和收率均显著优于目前已公开的方法，同时免除过柱纯化等复杂手段，大大简化制备工艺。

本申请还存在其它多种可实施的技术方案，在此不做一一列举，本申请权利要求中要求保护的技术方案都是可以实施的。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。