甘氨酸合成母液分析方法研究.pdf

1、甘氨酸(Glycine,Gly)是一種重要的精細(xì)化工中間體，廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品和飼料等領(lǐng)域。特別是自全球性除草劑草甘膦問世以來，甘氨酸在農(nóng)藥行業(yè)的應(yīng)用極速增加，全球需求量已超過30萬噸/年。采用氫氰酸法合成甘氨酸[1]為國內(nèi)外首創(chuàng)，且已在重慶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。然而，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生α-羥基乙酸（α-hydroxyacetic acid,α-glycolic acid,GA）、亞氨基二乙酸(Iminodiacetic acid,ID

2、A)、氨三乙酸（Nitrilotriacetic acid,NTA）、酰胺類物質(zhì)等副產(chǎn)物，嚴(yán)重影響甘氨酸產(chǎn)品的結(jié)晶分離和母液的循環(huán)利用。為此，建立快速、準(zhǔn)確的甘氨酸、亞氨基二乙酸和α-羥基乙酸同步分析方法，以及氨三乙酸和酰胺類物質(zhì)的分析方法對甘氨酸生產(chǎn)工藝的優(yōu)化及母液的循環(huán)回用具有重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
　　本文以甘氨酸、亞氨基二乙酸和α-羥基乙酸和氨三乙酸的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及甘氨酸合成母液為研究對象，以紫外光譜、紅外光譜和高效液相色譜作為分析

3、手段對各物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。并研究了流動(dòng)相種類、流動(dòng)相的鹽離子濃度、流動(dòng)相的pH、檢測波長、洗脫條件、柱溫和流速對甘氨酸、亞氨基二乙酸和α-羥基乙酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及甘氨酸合成母液中甘氨酸、亞氨基二乙酸、α-羥基乙酸和氨三乙酸的分離和分析的影響。對甘氨酸合成母液中的酰胺類物質(zhì)進(jìn)行水解，研究甘氨酸合成母液與堿的最佳配比，對處理后的母液進(jìn)行分析，測定了酰胺類物質(zhì)的含量。
　　將甘氨酸、亞氨基二乙酸和α-羥基乙酸三種羧酸的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及甘氨酸合

4、成樣品配制后，利用Hypersil SAX強(qiáng)陰離子色譜柱分離，紫外檢測器檢測，外標(biāo)法定量。分析條件：流動(dòng)相為磷酸二氫鉀緩沖液，流速1.0mL/min；柱溫30℃；紫外檢測波長210nm，得到的甘氨酸、亞氨基二乙酸和α-羥基乙酸三種羧酸的色譜峰分離度好，峰形對稱；三種羧酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線在濃度為0.1～1.8g/L范圍內(nèi)，甘氨酸、亞氨基二乙酸和α-羥基乙酸的色譜峰面積與其濃度呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在0.9992～0.9998之間。甘氨酸合成母

5、液中三種羧酸的平均回收率分別為106.4％～108.3%、99.2%～102.3%和82.4%～86.4%，日內(nèi)及日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.7%～7.4%。IDA鹽中Gly和IDA的回收率分別為110.6%～112.4%，84.2%～88.0%。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%～5.4%。
　　氨三乙酸經(jīng)過與Cu2+絡(luò)合后，利用強(qiáng)陰離子色譜柱分離，紫外檢測器檢測，外標(biāo)法定量。分析條件：流動(dòng)相為0.040mol/L的磷酸氫二銨緩沖液，流速1.0m

6、L/min，柱溫30℃；進(jìn)樣量10μL，檢測波長220nm。氨三乙酸的相關(guān)系數(shù)為0.9989，線性范圍17.86mg/L～178.6mg/L、檢測下限為8.928mg/L。甘氨酸合成母液中加標(biāo)回收率為74.9%～94.9%。
　　采用紅外光譜對甘氨酸合成母液中的酰胺類物質(zhì)進(jìn)行了定性分析。甘氨酸合成母液與堿配比為1.0:2.5時(shí)，酰胺類物質(zhì)完全水解。測定了甘氨酸和亞氨基二乙酸的增加量，折算得出酰胺類物質(zhì)在甘氨酸合成母液中百分含量為3