公开/公告号CN101735085A
专利类型发明专利
公开/公告日2010-06-16
原文格式PDF
申请/专利权人 上海化学试剂研究所;
申请/专利号CN200910201315.1
申请日2009-12-17
分类号C07C229/22(20060101);C07C227/34(20060101);C07C227/30(20060101);
代理机构31114 上海开祺知识产权代理有限公司;
代理人费开逵
地址 200333 上海市普陀区真北路401号
入库时间 2023-12-18 00:27:04
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-12-14
专利权的转移 IPC(主分类):C07C229/22 登记生效日:20161125 变更前: 变更后: 申请日:20091217
专利申请权、专利权的转移
2015-06-17
专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):C07C229/22 变更前: 变更后: 申请日:20091217
专利权人的姓名或者名称、地址的变更
2013-12-25
授权
授权
2011-12-14
实质审查的生效 IPC(主分类):C07C229/22 申请日:20091217
实质审查的生效
2010-06-16
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种动力学拆分制备D-丝氨酸的方法,具体涉及一种以消旋催化剂进行动态动力学拆分制备D-丝氨酸的方法。
背景技术
D-丝氨酸是一种重要的医药中间体,可应用于生化试剂制备组织培养基,医药上用作氨基酸类营养药等。其结构式如下:
现有文献《氨基酸和生物资源》2007,29(2):40-41报道了东南大学化学化工系吴刘洋等“以DL-丝氨酸为原料制备D-丝氨酸的新方法”,以DL-丝氨酸为原料,经酯化、拆分和水解制备得到D-丝氨酸的方法,即在拆分剂L-2,3-二苯甲酰酒石酸(L-DBTA)的作用下拆分DL-丝氨酸甲酯,得到D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐,然后经盐酸解离和水解获得D-丝氨酸。但这一经典拆分方法,只能拆分DL-丝氨酸甲酯中半量的D-型物,相对DL-丝氨酸甲酯而言,拆分收率仅为48.8%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种动力学拆分制备D-丝氨酸的方法,即采用消旋催化剂进行动态动力学拆分制备D-丝氨酸的方法,以克服现有技术中的不足。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案来实现:
一种动力学拆分制备D-丝氨酸的方法,首先以DL-丝氨酸为原料,在Amberlyst-15离子交换树脂的催化下与甲醇酯化得到DL-丝氨酸甲酯;然后DL-丝氨酸甲酯与拆分剂L-DBTA在消旋催化剂的作用下进行动态动力学拆分,得到D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐;最后用盐酸对该二盐进行解离,水解,获得本发明的目标产物D-丝氨酸。
所述动力学拆分制备D-丝氨酸的方法,具体包括以下步骤:
(1)制备DL-丝氨酸甲酯:
DL-丝氨酸、无水甲醇与Amberlyst-15离子交换树脂,在20-70℃的温度下,反应1-4小时,过滤得到的固相物用氨水调节pH=8,乙酸乙酯萃取,蒸除溶剂后得到DL-丝氨酸甲酯。
(2)制备D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐:
步骤(1)得到的DL-丝氨酸甲酯,溶剂甲醇,消旋催化剂在35-65℃的温度下,在1-3小时内滴入拆分剂L-DBTA,反应0.5-3小时,反应液经冷却,过滤,干燥,得到D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐结晶。
(3)制备D-丝氨酸:
步骤(2)得到的D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐与盐酸在室温下反应10-30分钟,反应液过滤,滤液与盐酸在60-100℃下水解反应0.5-4小时,然后从反应产物中收集目标产物D-丝氨酸。
所述消旋催化剂选自2-醛基吡啶、3-醛基吡啶、4-醛基吡啶、2-溴-4-醛基吡啶、2-溴-5-醛基吡啶中的一种,优选4-醛基吡啶。
所述步骤(1)中的DL-丝氨酸与无水甲醇的重量体积比为1∶4-8g/ml,DL-丝氨酸与Amberlyst-15离子交换树脂的重量比为1∶2-5。
所述步骤(2)中的DL-丝氨酸甲酯与溶剂甲醇的重量体积比为1∶2-8g/ml;DL-丝氨酸甲酯、消旋催化剂、拆分剂L-DBTA三者的摩尔比为1∶0.01-0.1∶0.5。
所述步骤(2)中还使用L-DBTA甲醇溶液进行滴加,L-DBTA与甲醇溶剂按照重量体积比1∶2-5g/ml配制。
所述步骤(3)中的D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐与盐酸的摩尔比为1∶6-12。
所述步骤(3)从反应产物中收集目标产物D-丝氨酸还包括如下步骤:反应产物除水,加入乙醇溶剂,三乙胺调节pH=7,过滤,析出物用乙醇淋洗,干燥后得到D-丝氨酸白色结晶。
本发明的化学反应式如下:
用本发明制备方法得到的D-丝氨酸,熔点:220℃(分解),比旋光度:与ChemicalBook公开的熔点:220℃,一致。
本发明与现有技术相比较,采用消旋催化剂,实现了在DL-丝氨酸甲酯拆分为D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐和L-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐的同时,L-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐动态化连续转化为D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐,理论转换率接近100%。本发明方法得到的D-丝氨酸其光学纯度、化学纯度均达到99%以上,拆分收率为78-88%,提高了拆分收率,大大降低了操作成本,产品质量稳定,适于工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明,但实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
(1)制备DL-丝氨酸甲酯:
在带有搅拌、加热、温度计的反应器中分别加入84.0g(0.80mol)DL-丝氨酸,400ml无水甲醇和252.0g Amberlyst-15离子交换树脂,搅拌的同时加热升温至65℃,维持该温度反应1小时。反应液冷却至室温,过滤,滤液回收后重复使用,固相物用30%氨水调节pH=8,用每次200ml乙酸乙酯溶剂萃取3次,蒸除乙酸乙酯溶剂(溶剂回收后重复使用),得到DL-丝氨酸甲酯91.6g,收率96.2%,纯度为99.36%(HPLC)。
(2)制备D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐:
在带有搅拌、加热、温度计的反应器中分别加入23.8g(0.20mol)步骤(1)得到的DL-丝氨酸甲酯,50ml甲醇,1.1g(0.01mol)2-醛基吡啶,搅拌的同时加热升温至60℃,2小时内滴入拆分剂L-DBTA甲醇溶液[由35.8g(0.10mol)L-DBTA和100ml甲醇配制而成],滴完后同温度下反应30分钟,反应液冷却至室温,过滤,滤液套用,结晶物用每次30ml甲醇溶剂淋洗3次后干燥,得到结晶状D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐50.7g,拆分收率85.2%,熔点:168.3℃,比旋光度
(3)制备D-丝氨酸:
在带有搅拌、加热、温度计的反应器中加入48.5g(0.081mol)步骤(1)得到的D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐,6N盐酸108ml,室温下搅拌,进行置换反应30分钟。反应液过滤除去拆分剂L-DBTA(回收后重复使用),滤液搅拌下加热在85℃下进行水解反应1小时,反应物除水后加入75ml乙醇,用三乙胺调节pH=7,析出D-丝氨酸粗产物,经过滤,乙醇淋洗,烘干得D-丝氨酸白色结晶15.1g,收率:88.6%;纯度为99.48%(HPLC);光学纯度:99.39%;熔点:219.8℃,(ChemicalBook值:220℃);比旋光度:ChemicalBook值:
实施例2
(1)制备DL-丝氨酸甲酯同实施例1。
(2)制备D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐:
在带有搅拌、加热、温度计的反应器中分别加入步骤(1)得到的DL-丝氨酸甲酯23.8g(0.20mol),180ml甲醇,2.1g(0.02mol)4-醛基吡啶,搅拌的同时加热升温至35℃,3小时内滴入L-DBTA甲醇溶液[由35.8g(0.10mol)L-DBTA和72ml甲醇配制而成],滴完后同温度下反应3小时,反应液冷却至室温,过滤,滤液套用,结晶物用每次30ml甲醇溶剂淋洗3次后干燥,得到结晶状D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐47.1g,拆分收率79.2%,熔点:168.5℃,比旋光度
(3)制备D-丝氨酸:
同实施例1步骤(3)的方法,取45.0g(0.075mol)D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐,用盐酸解离,水解,得D-丝氨酸白色结晶14.0g,收率89.2%;HPLC:99.35%;光学纯度:99.18%;熔点:219.2℃(ChemicalBook值:220℃);比旋光度:ChemicalBook值:
实施例3
(1)制备DL-丝氨酸甲酯同实施例1。
(2)制备D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐:
在带有搅拌、加热、温度计的反应器中分别加入步骤(1)得到的DL-丝氨酸甲酯23.8g(0.20mol),180ml甲醇,0.37g(0.002mol)2-溴-4-醛基吡啶,搅拌的同时加热升温至55℃,1小时内滴入L-DBTA甲醇溶液[由35.8g(0.10mol)L-DBTA和140ml甲醇配制而成],滴完后同温度下反应1.5小时,反应液冷却至室温,过滤,滤液套用,结晶物经每次30ml甲醇溶剂淋洗3次后干燥,得到结晶状D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐52.2g,拆分收率87.8%,熔点:168.1℃,比旋光度
(3)制备D-丝氨酸:
同实施例1步骤(3)的方法,取50.0g(0.084mol)D-丝氨酸甲酯·L-DBTA二盐,用盐酸解离,水解,得到D-丝氨酸白色结晶15.0g,收率85.9%;纯度:99.61%(HPLC);光学纯度:99.66%;熔点:220.2℃(ChemicalBook值:220℃);比旋光度:ChemicalBook值:
机译: 具有D-丝氨酸合成酶活性的新型DNA编码酶,酶的制备方法和使用D-丝氨酸合成酶的D-丝氨酸的制备方法
机译: 具有D-丝氨酸合成酶活性的新型DNA编码酶,酶的制备方法和使用D-丝氨酸合成酶的D-丝氨酸的制备方法
机译: 具有D-丝氨酸合成酶活性的新型DNA编码酶,酶的制备方法和使用D-丝氨酸合成酶的D-丝氨酸的制备方法