背景及概述

甘氨酸钙理论钙含量19.4%，白色结晶体。甘氨酸钙化学结构稳定，吸收率达44%，高于其他常见钙盐，具有广泛的开收不需要维生素D的配合，能够较好的透过肠上皮直接通过人体肠道吸收，因此甘氨酸钙对肠胃温害金属元素迅速排泄，起到掩蔽金属离子的作用。在食品行业，甘氨酸钙多用于高档补钙产品。料、水产饲料等产品。

性状

白色片状或粒状粉末，易溶于水，难溶于乙醇，味微甜。甘氨酸钙是当今社会钙营养强化剂中的新一代产品，是钙的甘氨酸络合物，它具有化学结构稳定、水溶性好、吸收率高的螯合结构物质，经实验论证，表面吸收率大于乳酸钙6%。

应用特性

常规甘氨酸钙的应用特性：甘氨酸钙吸收利用率高于有机酸钙盐。在体内可络合有害金属元素，迅速排泄，掩蔽金属离子。作为第三代钙营养强化剂，甘氨酸钙可应用于调制乳粉、豆粉、豆浆粉及固体饮料行业。

制剂化甘氨酸钙的应用特性：颗粒甘氨酸钙颗粒均匀，流散性好，可压性强，适用于片剂产品及固体饮料行业。甘氨酸钙微囊粉流散性好，苦涩味降低，预混效果较好，适用于固态混合产品。

产品用途

在食品添加剂中的强化范围：甘氨酸钙可强化在奶制品、固体饮料、谷物类保健品中，食盐以及其他食品中。可作为新型补钙剂，比其他补钙剂更容易被人体吸收。

制备

以甘氨酸、氧化钙或氢氧化钙及其混合物为原料[1]，通过两套进料?混合设备将其输送至反向双螺杆挤出造粒机中与水混合均匀，接着造粒并输送至同向双螺杆挤出反应器内进行反应和除杂，所得产物进入旋转闪蒸干燥机干燥后筛分，合格的产品进行后续匀质包装处理，不合格的产品与新物料混合后再次输送至旋转闪蒸干燥机。本发明不仅实现了甘氨酸钙的工业化大规模量产，而且创造性的引进双螺杆挤出机用作混合、反应、输送、除杂多合一的生产设备，具有工艺简单、自动化程度高、单位时间产量高、产品质量好等优点，省去了传统合成方法中必不可少的除碱和除酸操作，在实际应用中取得了较好的经济效益。

图1甘氨酸钙的工业化制备示意图

参考文献

[1]CN109608350B

甘氨酸钙是一种化学结构稳定、水溶性好、吸收率高的螯合结构物质，经实验论证，其表面吸收率大于乳酸钙6％。它由甘氨酸和钙离子结合而成，是一种短肽链，不需要维生素D的配合即可被吸收。甘氨酸钙能够直接通过人体肠道吸收，且在肠道内不易与食物中的草酸及植物酸等物质结合而耗损，从而提高了人体对钙的利用率。作为最新一代钙制剂，甘氨酸钙已被列入国家GB2760-1997要求。

甘氨酸钙的应用

甘氨酸钙可用于奶制品（奶粉、牛奶、豆奶等）、固体饮料、谷物类保健品、食盐以及其他食品的强化。相比于其他补钙剂如葡萄糖酸钙，甘氨酸钙更易于被人体吸收。

执行标准：Q/PC10-2011

甘氨酸钙的应用场景：

1. 甘氨酸钙溶解性好，吸收率高，适用于儿童食品、保健品和运动饮料的强化。由于其溶解度高，还可制成果味、高钙浓缩液，用于制造酸乳。

2. 在制作油炸食品或糕点时，适量添加甘氨酸钙不仅具有营养强化作用，还可以防止油脂氧化和食品变色，提高制品的感官质量。此外，甘氨酸钙还可用作食品的钙强化剂和营养剂，有助于骨质的形成，并能维持神经和肌肉的正常兴奋性。同时，它还可用作缓冲剂和固化剂。

作为医药领域常用的化学物质，我们需要更深入地了解甘氨酸的特性和作用，以便充分发挥其功效。与其他化学成分不同，甘氨酸是无毒无害的，不仅在医学行业中有应用，还可以在食品行业中使用。下面将详细介绍更多相关内容。

甘氨酸还被称为氨基乙酸、氨基醋酸等，广泛应用于医药、生物化学和食品等领域。它是一种结构简单的氨基酸，易溶于水，但不能溶解于乙醇和乙醚。根据不同的应用需求，可以使用施特雷克法、Bucherer法、一氯乙酸氨化法、生物方法等合成方法来合成甘氨酸。

从甘氨酸的应用细节来看，多年来在医药领域表现出色，有效解决了许多研发和生产难题。例如，与阿司匹林一起使用时，可以有效减少阿司匹林对胃的刺激性问题。此外，甘氨酸还可用于治疗儿童高脯氨酸血症、重症肌无力、进行性肌肉萎缩等疾病，对医学生物化学中的氨基酸代谢研究也起着关键作用。

除了上述功能作用，甘氨酸还可以用作手术清洁剂，可见其应用范围非常广泛。与甘氨酸相关的药品有很多，例如富硒酵母、覆盆子酮、钆喷酸葡胺、钙泊三醇、甘草次酸、甘草浸膏等。如果想了解更多医学化学物质的信息，可以在专业可靠的平台上进行查阅。

N，N-二甲基甘氨酸外观为白色结晶，溶于水和乙醇。作为药物可以用于治疗中老年忧郁症，刺激人体免疫反应，降低公害污染物对身体的伤害，降低体内胆固醇含量等。此外，在食品行业可用作抗氧剂，在医药行业可用作医药中间体，合成多种生化药物。

传统制备方法

专利US4968839报道了N，N-二甲基甘氨酸的合成工艺方法，即将二甲胺与甲醛、氰化钠、亚硫酸氢钠作用制得二甲氨基乙腈，然后碱性水解，中和后得产品N，N-二甲基甘氨酸。该方法原料中有剧毒的氰化钠，会对环境造成影响，不易推广使用，且收率也仅为66%左右。

余红霞等报道了一种以甘氨酸为原料、Pd/C为催化剂制备N，N-二甲基甘氨酸的方法(余红霞，郭峰.N，N-二甲基甘氨酸的合成研究.天津化工，2004，18(4)：38-39)。虽然该方法N，N-二甲基甘氨酸的收率有所提高，但使用的Pd/C催化剂非常昂贵，也不适合工业推广。

另外，朱晓慧等报道了一种生产N，N-二甲基甘氨酸的工艺方法，该工艺方法用氢氧化钙中和氯乙酸水溶液制得氯乙酸钙，过滤去除不溶性杂质，然后和二甲氨缩合，料液经浓缩，酸化，过滤制得N，N-二甲基甘氨酸盐酸盐(朱晓慧，张恭孝.二甲基甘氨酸盐酸盐的合成.泰山医学院学报，2004年25(6)：649-650)。该方法虽已成为N，N-二甲基甘氨酸制备的主流工艺，但得到的是N，N-二甲基甘氨酸的盐酸盐，应用上还是受到了限制。

基于上述原因和现有技术，仍然需要进一步优化N，N-二甲基甘氨酸的制备，尤其是该制备方法在安全性考虑、收率提高、工业推广上的考虑。本发明针对现有技术的不足进行了改进发明。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种N，N-二甲基氨基乙腈作为制备N，N-二甲基甘氨酸的中间体，该中间体制备所需的原料环保易得，反应条件温和，所得的反应液不需分离，即可进一步用于N，N-二甲基甘氨酸的制备。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种N，N-二甲基氨基乙腈的制备方法，包括以下步骤：

羟基乙腈和过量的二甲胺在水介质中充分反应得N，N-二甲基氨基乙腈的反应液。

该制备方法中，多余的二甲胺可回收再利用，如通过加热蒸发的方式回收。

在获得N，N-二甲基氨基乙腈反应液的基础上，进一步制备N，N-二甲基甘氨酸盐，包括以下步骤：向1得到的N，N-二甲基氨基乙腈反应液中加入N，N-二甲基氨基乙腈0.7～2倍摩尔量的碱进行碱化，控制反应温度60～100℃，反应2～7小时，脱氨处理后，得N，N-二甲基甘氨酸盐的反应液。

本发明的另一目的在于提供一种N，N-二甲基甘氨酸的制备方法，这种方法是在N，N-二甲基甘氨酸盐的反应液的基础上进行的，该方法反应条件温和，环境污染小，后处理简易，产品收率高，且中间产物可循环利用，适合工业推广应用。

N，N-二甲基甘氨酸的制备方法，在所述N，N-二甲基甘氨酸盐的反应液基础上，向N，N-二甲基甘氨酸盐的反应液中加入酸调节pH为酸性，得N，N-二甲基甘氨酸粗品和无机盐的混合液，对该混合液分离纯化得N，N-二甲基甘氨酸。

所述分离通常纯化包括以下步骤：向N，N-二甲基甘氨酸粗品和无机盐的混合液中加入0.05～2％的活性炭，脱色0.5～1小时，离心除去活性炭，得母液1冷却至10℃结晶，离心除去无机盐，得母液2重结晶，再离心即得N，N-二甲基甘氨酸。本发明可按常规的结晶纯化方法对上述获得的N，N-二甲基甘氨酸多次重结晶，以获得纯度更高的N，N-二甲基甘氨酸精品，并且此次N，N-二甲基甘氨酸结晶后的母液3可合并至下一轮生产的母液2进行结晶，提高产品收率。

N,N-二甲基甘氨酸盐酸盐是一种有机化学物质，呈现为白色结晶粉末。它是甘氨酸的衍生物，被商业化用作能量补充剂，被认为是有益的膳食物质。该物质具有一些特性，如密度为1.069g/cm3，熔点为189-194 °C，沸点为175.2°C，水溶性极好，易溶于乙醇，不溶于氯仿和丙酮。此外，它还具有刺激性和有害性，可能刺激眼睛、呼吸系统和皮肤，吞食有害。

有哪些应用领域？

N,N-二甲基甘氨酸盐酸盐可以用作医药及保健品的原料，因为它能够影响合成代谢激素的分泌，从而调整身体的功能。最新的保健用药中，可以检测到N,N-二甲基甘氨酸盐酸盐的含量。

如何制备N,N-二甲基甘氨酸盐酸盐？

N,N-二甲基甘氨酸盐酸盐可以通过氯乙酸为原料制备。制备方法包括将有机溶剂和氯乙酸加入高压釜中，加入催化剂碘化钠，通入干燥的二甲胺气体，控制反应压力和温度，经过一系列步骤得到目标产物。另外，也可以用氢氧化钙中和氯乙酸水溶液制得氯乙酸钙，然后和二甲氨缩合，经过酸化和过滤得到目标产物。这些制备方法都具有简单、高纯度和高收率的特点，适合工业化生产。

参考文献

[1]. Luckose F, et al. Effects of amino acid derivatives on physical, mental, and physiological activities. Crit Rev Food Sci Nutr. 2015;55(13):1793-1144.

[2]马兴群,张守伟,丁振柱,等.一种适合工业化生产的N,N-二甲基甘氨酸盐酸盐的制备方法:CN201310445344.9[P].CN103467325A.

[3]朱晓慧,张恭孝.二甲基甘氨酸盐酸盐的合成[J].泰山医学院学报, 2004, 25(6):2.DOI:10.3969/j.issn.1004-7115.2004.06.031.

引言：

合成(S)-2-氯苯甘氨酸是一项关键的化学合成过程，其方法涉及对手性化合物的高效控制和选择性反应条件的优化。

简介：

(S)-2-氯苯甘氨酸是合成抗血小板凝聚药物氯吡格雷的关键手性中间体。氯吡格雷因其(S)型具有显著的药效、良好的安全性和耐受性而广泛应用于临床治疗，而其(R)型则可能引发副作用。目前，氯吡格雷的合成方法多采用2-氯扁桃酸或2-氯苯甘氨酸及其衍生物作为原料，首先合成外消旋体，然后通过使用拆分剂如樟脑磺酸进行分步结晶，从而获取纯(S)型对映体。相比之下，使用光学纯的(S)-2-氯苯甘氨酸及其甲酯作为起始原料合成氯吡格雷，不仅可以省去手性拆分剂的使用，而且操作更为简便，对环境更加友好。

合成：

通过反相悬浮聚合法制备了超顺磁性环氧聚合物微球用于固定化青霉素 G 酰化酶，利用磁性固定化酶催化 N-苯乙酰-(Ｒ，S) -2-氯苯甘氨酸进行不对称水解反应，制备出(S) -2-氯苯甘氨酸单一对映体。具体步骤如下：

（1）磁性环氧聚合物微球的制备

将装有回流冷凝管、恒速搅拌器以及导气管的三颈烧瓶在 60℃ 恒温后加入由 110 mL 正庚烷与 35 mL 四氯乙烯组成的疏水性混合溶剂，搅拌下加入 12.5 g 硬脂酸钙和 0.10gSpan60 复合表面活性剂，搅拌均匀，将分散均匀的溶有 1.2 gFe3O4微粒及单体甲基丙烯酸缩水甘油酯 2.6 mL 和交联剂 N，N'-亚甲基双丙烯酰胺 3.9 g 的甲酰胺溶液 15mL 迅速加入到三颈烧瓶中，在 60℃ 下分散45 min 后加入 1.0 g 偶氮二异丁腈，在 N2 保护下反应 5 h，微球经丙酮洗涤抽提、正庚烷浸泡处理后，在室温下干燥至恒重备用。

（2）磁性固定化 PGA 的制备

称取0.06克干燥的磁性环氧聚合物微球，并进行两次去离子水溶胀，去除水分后，将微球置于含2.0毫升1.0 mol·L-1 pH 7.8磷酸盐缓冲溶液中浸泡10分钟。随后加入0.2毫升PGA，在30℃水浴振荡器中反应24小时。固定化酶在磁场下进行分离，用去离子水洗涤至滤液中不再检出蛋白质为止，共使用2毫升水，进行了7-8次洗涤。采用考马斯亮蓝染色法测定固定化酶的载酶量为46.8毫克·克-1。

（3）N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸的合成

将0.1摩尔(R，S)-2-氯苯甘氨酸和4 mol·L-1 NaOH溶液50毫升加入三颈瓶中。在0℃下，缓慢滴加0.11摩尔苯乙酰氯，保持混合溶液的温度不超过0℃。滴加完毕后，在0℃下反应24小时。反应液用6 mol·L^-1的HCl酸化，产生淡黄色沉淀，经过过滤和冷水洗涤后，干燥。最后，在乙酸乙酯中重结晶，得到N-苯乙酰-(R，S)-2-氯苯甘氨酸的白色晶体。

（4）磁性固定化 PGA 催化水解 N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸

小型反应器中加入一定量的 N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸，加入氨水使其溶解，用稀 HCl 调节溶液的 pH 值为 8.0。取 120 mg 磁性固定化PGA 加入装有上述反应液的小型反应器中，置于30℃ 的水浴振荡器，反应平行 2 份进行。

（5）分析方法

反应液经 0.45 μm 微滤膜过滤，底物由装有反相液相色谱柱 Venusil XBP-C18 (4.6mm × 200mm，5μm) 的 FL2200 高效液相色谱仪进行定性定量分析，

检测条件为，检测波长 254 nm；流动相 V 乙酸钠缓冲溶液(50 mM pH 5.0) ∶ V 乙腈 = 70 ∶30；进样量 20μL；流速 1 mL·min－1 。产物由装有反相 CROWN-PAK CR (+)(4mm × 150mm，5μm) 手性柱的FL2200 高效液相色谱仪进行定性定量分析，检测条件为，检测波长 254 nm；流动相为去离子水；进样量 20 μL；流速 0.5 mL·min－1 。数据采集取三次实验的平均值。N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸的保留时间是 3.201 min；(S) -2-氯苯甘氨酸的保留

时间是 17.024 min；(R) -2-氯苯甘氨酸的保留时间是 8.745 min。产物(S) -2-氯苯甘氨酸的对映体过量值用 eep表示，eep =［CS －CR］/［CS +CR］×100% ，式中 Cs 和CR 为 S 型和 R 型 2-氯苯甘氨酸的摩尔浓度(mol·L－1)；底物 N-苯乙酰-(R) -2-氯苯甘氨酸的对映体过量值用 ees 表示，ees = (C×eep) / (1-C) ×100% ，式中 C(%) 为 N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸的转化率，C = (n0 －n1) / n0 ×100% ，n1 为反应剩余 N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸的摩尔数，n0 为原始 N-苯乙酰-(R，S) -2-氯苯甘氨酸的摩尔数。

参考：

[1]薛屏,谷耀华,张立根,等. 磁性固定化青霉素酰化酶催化拆分(R,S)-2-氯苯甘氨酸甲酯[J]. 石油化工,2014,43(11):1284-1289. DOI:10.3969/j.issn.1000-8144.2014.11.009.

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[4]马原,薛屏,张立根,等. 磁性聚合物微球固定化青霉素G酰化酶制备光学纯（S）-2-氯苯甘氨酸[J]. 化学研究与应用,2014(11):1732-1737. DOI:10.3969/j.issn.1004-1656.2014.11.008.