本發(fā)明屬于醫(yī)藥化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種BOC-L-天門冬酰胺的制備方法。

背景技術(shù)：

L-天冬酰胺用于合成有機(jī)原料或藥物中間體，在利用L-天冬酰胺來合成設(shè)計時，常常需要對胺基進(jìn)行保護(hù)，Boc(叔丁氧羰酰)作為一種較好的氨基保護(hù)基已廣泛用于合成設(shè)計中。BOC-L-天冬酰胺(BOC-L-Asparagine)，又名：N-叔丁氧羰基-L-天冬酰胺，白色結(jié)晶狀物質(zhì)，溶于DMF，不溶于石油醚。分子式：C₉H₁₆N₂O₅；結(jié)構(gòu)式如下：

邱傳亮等考察了氨基二元酸的Boc化研究，亞氨基二乙酸和天冬氨酸在堿性1,4-二氧六環(huán)-水溶劑系統(tǒng)中與(Boc)₂O反應(yīng)及谷氨酸在堿性1,4-二氧六環(huán)和四氫呋喃-水溶劑系統(tǒng)中與(Boc)₂O反應(yīng)的收率均明顯高于以叔丁醇-水為溶劑系統(tǒng)的反應(yīng)收率。但是氨基二元酸在有機(jī)溶劑-水(1：1)中室溫反應(yīng)時間長達(dá)32h，且后續(xù)操作繁瑣。中國專利申請(CN 1793110A)公開了一種用(Boc)₂O制備BOC保護(hù)的L-天冬氨酸氨或L-谷氨酸的方法，以丙酮和水為溶劑，在三乙基胺(Et₃N)存在下，氨基酸與二碳酸二叔丁酯反應(yīng)制得BOC保護(hù)的氨基酸。該方法雖然反應(yīng)條件溫和、時間較短，能夠獲得較高的收率，但是三乙基胺具有強(qiáng)烈的氨味，且由于采用了有機(jī)溶劑-水溶劑系統(tǒng)，導(dǎo)致后續(xù)操作繁瑣，反應(yīng)結(jié)束后需要蒸去有機(jī)溶劑，再經(jīng)萃取、水層調(diào)酸、萃取、結(jié)晶，不利于產(chǎn)業(yè)化，成本、環(huán)保、安全也要求特高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)快速、操作簡單、原料成本更低的BOC-L-天門冬酰胺的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種BOC-L-天門冬酰胺(N-叔丁氧羰基-L-天冬酰胺)的制備方法，以L-天冬酰胺(L-Asn)和二碳酸二叔丁酯((Boc)₂O)為原料，以水為反應(yīng)溶劑，在pH 9～10的堿性條件下反應(yīng)生成BOC-L-天門冬酰胺，反應(yīng)液酸化至pH 4.0～4.5析出BOC-L-天門冬酰胺粗品，經(jīng)抽濾、水洗、干燥得BOC-L-天門冬酰胺精品。

本發(fā)明所述的BOC-L-天門冬酰胺的制備方法，包括以下步驟：

步驟(1)、將L-天冬酰胺、二碳酸二叔丁酯投于水中；在溫度25～30℃下，邊攪拌邊滴加堿液，調(diào)節(jié)溶液pH至9～10；滴加完畢后，升溫至30～40℃，攪拌下再反應(yīng)4～6小時；

步驟(2)、反應(yīng)液冷卻到低于10℃，調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至4.0～4.5，析出BOC-L-天門冬酰胺粗品，抽濾，固體水洗、干燥得BOC-L-天門冬酰胺精品。

步驟(1)中，所述的L-天冬酰胺和二碳酸二叔丁酯的摩爾比為1：1～1.2，優(yōu)選為1：1.1。

滴加完畢后升溫至30～35℃，攪拌反應(yīng)4～5小時。

所述的堿液為濃度為10mol/L的氫氧化鈉。

攪拌的轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘；整個體系不是均相體系，通過攪拌，使物料盡可能混勻，增加接觸面積，二碳酸二叔丁酯邊溶解邊與L-天冬酰胺反應(yīng)。

步驟(2)中，反應(yīng)液用冰鹽水冷卻到低于10℃，滴加鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至4.0～4.5，優(yōu)選為4.3，析出BOC-L-天門冬酰胺粗品，抽濾，固體水洗除去鹽分、溫度50-60℃干燥得BOC-L-天門冬酰胺精品。

所述的鹽酸為濃度為5mol/L的鹽酸。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明制備BOC-L-天門冬酰胺的方法反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)快速、原料成本更低，以水為反應(yīng)溶劑，后續(xù)操作簡單，只需要酸化就能夠析出BOC-L-天門冬酰胺晶體，利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，環(huán)保、安全系數(shù)也較高。本發(fā)明方法完全不同于文獻(xiàn)或教科書上的BOC保護(hù)經(jīng)典工藝，相比經(jīng)典工藝，區(qū)別如下：

經(jīng)典工藝都是溶劑反應(yīng)，如四氫呋喃，本發(fā)明方法用水；

經(jīng)典工藝用弱堿，如碳酸鈉、碳酸氫鈉，本發(fā)明方法用燒堿；

經(jīng)典工藝反應(yīng)溫度小于5度，需冷凍，本發(fā)明方法是25～35℃左右；

經(jīng)典工藝是先加堿，然后滴加BOC酸酐，本發(fā)明方法是一次性加入BOC酸酐，再滴加堿；

經(jīng)典工藝用弱酸進(jìn)行酸化，如檸檬酸、醋酸，本發(fā)明方法用鹽酸。

具體實施方式

實施例1

按照以下制備步驟制備BOC-L-天門冬酰胺：

步驟(1)、3L燒瓶中投入150g L-Asn(1mol)、240g二碳酸二叔丁酯(1.1mol)和700mL水；在溫度25～30℃下，在維持轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘情況下，邊攪拌邊滴加300mL 10mol/L的NaOH水溶液(3mol)，控制滴加速度，使得pH＝9～10，在此過程中L-Asn和二碳酸二叔丁酯溶于水中進(jìn)行反應(yīng)；滴加完畢后，升溫至34℃，攪拌下再反應(yīng)4小時；

步驟(2)、反應(yīng)液用冰鹽水冷卻到小于10℃；緩慢滴加6mol/L鹽酸，滴加過程保持溫度低于10℃，酸化到pH4.3，析出BOC-L-天門冬酰胺粗品，抽濾，用150mL水洗滌固體，固體56℃烘干，得BOC-L-天門冬酰胺精品192g，重量收率128％(相對于L-天門冬酰胺)，摩爾收率90.5％。

實施例2

按照以下制備步驟制備BOC-L-天門冬酰胺：

步驟(1)、3L燒瓶中投入150g L-Asn(1mol)、262g二碳酸二叔丁酯(1.2mol)和700mL水；在溫度25～30℃下，在維持轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘情況下，邊攪拌邊滴加300mL 10mol/L的NaOH水溶液(3mol)，控制滴加速度，使得pH＝9～10，在此過程中L-Asn和二碳酸二叔丁酯溶于水中進(jìn)行反應(yīng)；滴加完畢后，升溫至34℃，攪拌下再反應(yīng)4小時；

步驟(2)、反應(yīng)液用冰鹽水冷卻到小于10℃，檢測到殘留(Boc)₂O晶體；緩慢滴加6mol/L鹽酸，滴加過程保持溫度低于10℃，酸化到pH4.3，析出BOC-L-天門冬酰胺粗品，抽濾，用110mL水洗滌固體，固體58℃烘干，得BOC-L-天門冬酰胺精品217.5g，重量收率145％(相對于L-天門冬酰胺)。

實施例3

按照以下制備步驟制備BOC-L-天門冬酰胺：

步驟(1)、3L燒瓶中投入150g L-Asn(1mol)、218g二碳酸二叔丁酯(1mol)和700mL水；在溫度25～30℃下，在維持轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分鐘情況下，邊攪拌邊滴加300mL 10mol/L的NaOH水溶液(3mol)，控制滴加速度，使得pH＝9～10，在此過程中L-Asn和二碳酸二叔丁酯溶于水中進(jìn)行反應(yīng)；滴加完畢后，升溫至34℃，攪拌下再反應(yīng)4小時；

步驟(2)、反應(yīng)液用冰鹽水冷卻到小于10℃，檢測到殘留(Boc)₂O晶體；緩慢滴加6mol/L鹽酸，滴加過程保持溫度低于10℃，酸化到pH4.3，析出BOC-L-天門冬酰胺粗品，抽濾，用100mL水洗滌固體，固體55℃烘干，得BOC-L-天門冬酰胺精品202.5g，重量收率135％(相對于L-天門冬酰胺)。

表1實施例1-3制得的BOC-L-天門冬酰胺產(chǎn)品的檢測結(jié)果

結(jié)論：當(dāng)L-Asn和(Boc)₂O按照摩爾比1：1.2投料時，收率最高，達(dá)到145％，但是反應(yīng)液冷卻后發(fā)現(xiàn)有殘留(Boc)₂O晶體。(Boc)₂O的價格較L-Asn更貴，同時反應(yīng)液冷卻后有(Boc)₂O晶體，結(jié)晶時會和反應(yīng)得到的BOC-L-天門冬酰胺混雜在一起，使純化過程復(fù)雜，影響產(chǎn)品純度。當(dāng)L-Asn和(Boc)₂O按照摩爾比1：1投料時，收率最低，為135％，未反應(yīng)的L-Asn會成為雜質(zhì)，酸化結(jié)晶時會沉淀出來混雜在一起，影響產(chǎn)品純度。當(dāng)L-Asn和(Boc)₂O按照摩爾比1：1.1投料時，反應(yīng)液冷去后無殘留(Boc)₂O晶體。