一種利用手性拆分法制備l-絲氨酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及L-絲氨酸的制備方法，具體涉及一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] L-絲氨酸(簡(jiǎn)稱L-Ser)屬于非必需氨基酸，但具有重要的生理功能和應(yīng)用價(jià)值，是 合成嘌呤、胸腺嘧啶、膽堿的前體;L-Ser的羥基經(jīng)磷酸化作用后能衍生出具有重要生理功 能的磷絲氨酸，是磷脂的主要成分之一。目前，L-Ser已被應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化妝品等領(lǐng) 域，包括醫(yī)藥領(lǐng)域的氨基酸輸液和營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)液，食品領(lǐng)域的飲料添加劑以及化妝品領(lǐng)域的 天然保溫因子等。L-Ser的結(jié)構(gòu)式如下：
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利CN102559834A公開(kāi)了一種以DL-絲氨酸為原料制備D-絲氨 酸和L-絲氨酸的方法，該方法先?；苽銷-乙酰-DL-絲氨酸，然后用D-氨基?；杆馄?中的N-乙酰D-絲氨酸，用L-氨基?；杆馄渲械腘-乙酰L-絲氨酸，最后用樹(shù)脂提取分離 分別得到D-絲氨酸和L-絲氨酸。該工藝反應(yīng)步驟多，操作方法繁瑣，原料利用率不高，環(huán)境 易污染，收率不高，僅為82%，工業(yè)化前景不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，以克服現(xiàn)有制 備方法中操作方法繁瑣，原料利用率不高，環(huán)境易污染，收率低等不足。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] 一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其包括如下步驟：
[0008] 1)將D，L_絲氨酸與拆分試劑L-(-)樟腦磺酸、催化劑2-醛基吡啶、冰乙酸溶劑的混 合物在80~95 °C反應(yīng)2.5~3小時(shí)，冷卻至5~10 °C，從反應(yīng)液中收集中間體L-絲氨酸· L-(_)樟腦磺酸；
[0009] 2)將步驟1)收集的中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶解于無(wú)水乙醇溶液中，通 入氨氣調(diào)節(jié)至pH= 7~7.5,在5~10 °C的溫度下攪拌反應(yīng)1~1.5小時(shí)，然后將反應(yīng)液過(guò)濾， 得到的白色固體經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌，干燥，得到目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)-絲氨酸。
[0010]進(jìn)一步，步驟1)中從反應(yīng)液中收集中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸的過(guò)程為:將 反應(yīng)液過(guò)濾，得到的白色固體經(jīng)乙酸乙酯洗滌，干燥，得到中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺 酸，其中，原料D，L-絲氨酸與洗滌用乙酸乙酯的質(zhì)量體積比為1:1.5~2.5，g/mL。
[0011]本發(fā)明所述的D，L-絲氨酸：L-(-)樟腦磺酸：2-醛基吡啶的摩爾比為1:1~1.05 : 0.1 ~0.15〇
[0012 ] 再，所述的D，L-絲氨酸與冰乙酸的質(zhì)量體積比為1:10~12，g/mL。
[0013]步驟2)中，所述中間體L-絲氨酸· L-(_)樟腦磺酸與溶解用無(wú)水乙醇的質(zhì)量體積 比為1:4.0~5.0，g/mL。
[0014]本發(fā)明以D，L-絲氨酸為原料，冰乙酸為溶劑，在催化劑2-醛基吡啶、拆分試劑L-(_)樟腦磺酸的存在下進(jìn)行消旋化和化學(xué)拆分，得到中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸，該 中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸在無(wú)水乙醇中用氨氣進(jìn)行處理，獲得本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物 D-絲氨酸。本發(fā)明的反應(yīng)式如下：
[0016] 本發(fā)明選用L-(-)樟腦磺酸作為拆分試劑，拆分效果好，后處理方便，同時(shí)滿足動(dòng) 力學(xué)拆分要求，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力學(xué)拆分，具體是采用L-(_)樟腦磺酸可由原料D，L-絲氨酸拆分后 直接地、理論上可100%得到L-絲氨酸，而沒(méi)有D-絲氨酸產(chǎn)出。
[0017] 經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備得到的L-絲氨酸的化學(xué)純度和光學(xué)純度均可達(dá)到99%以上， 產(chǎn)率達(dá)到90%以上，熔點(diǎn)為220~223°C。
[0018]本發(fā)明的有益效果：
[0019]本發(fā)明使用廉價(jià)的L-(_)樟腦磺酸進(jìn)行化學(xué)拆分，得到中間體L-絲氨酸· L-(_)樟 腦磺酸，中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸經(jīng)氨氣處理得到L-絲氨酸，該方法操作簡(jiǎn)單，利 于環(huán)保，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021] 實(shí)施例1
[0022]在裝有攪拌、球形冷凝管、溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中，加入105g(lmol)D，L-絲氨酸、232g (lmol)L-(-)樟腦磺酸、10·7g(0· lmol)2-醛基吡啶及1050mL冰乙酸，加熱至85°C，在該溫度 下攪拌反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至5°C，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，過(guò)濾得到白色固體，經(jīng)160mL乙 酸乙酯洗滌后，烘干，得到中間體1-絲氨酸*1^-(-)樟腦磺酸33(^，收率為97.9%。
[0023] 將上述330g L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶于1320mL無(wú)水乙醇中，通入氨氣調(diào)節(jié)pH =7,在5°C的溫度下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，過(guò)濾得白色固體粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌2~3 次，烘干后得到目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)-絲氨酸95g，經(jīng)檢測(cè)，樣品化學(xué)純度和光學(xué)純度分別為99.2 %和 99 · 5%，總收率為90 · 5%，熔點(diǎn)為220~222°C。
[0024] 實(shí)施例2
[0025]在裝有攪拌、球形冷凝管、溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中，加入105g(lmol)D，L-絲氨酸、243g (1.05mo 1)L-(-)樟腦磺酸、16g(0.15mo 1)2-醛基吡啶及1260mL冰乙酸，加熱至95°C，在該溫 度下攪拌反應(yīng)2.5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至8°C，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，過(guò)濾得到白色固體，經(jīng) 26〇 1^乙酸乙酯洗滌后，烘干得到中間體1^-絲氨酸*1^-(-)樟腦磺酸3328，收率為98.5%。 [00 26] 將上述332g L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶于1660mL無(wú)水乙醇中，通入氨氣調(diào)節(jié)pH =7.2,在10°C的溫度下攪拌反應(yīng)1.5小時(shí)，過(guò)濾得白色固體粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌 2-3次，烘干后得到目標(biāo)產(chǎn)物97g，經(jīng)檢測(cè)樣品化學(xué)純度和光學(xué)純度分別為99.0%和99.2 %， 總收率為92.4%，熔點(diǎn)為221~223°(：。
[0027]需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù) 方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán) 利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其包括如下步驟： 1) 將D，L-絲氨酸與拆分試劑L-(-)樟腦磺酸、催化劑2-醛基吡啶、冰乙酸溶劑的混合物 在80~95°(：反應(yīng)2.5~3小時(shí)，再冷卻至5~10°(：，從反應(yīng)液中收集中間體1^-絲氨酸.1^-(-) 樟腦磺酸； 2) 將步驟1)收集的中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶解于無(wú)水乙醇溶液中，通入氨 氣調(diào)節(jié)至pH = 7~7.5,在5~10°C下攪拌反應(yīng)1~1.5小時(shí)，然后將反應(yīng)液過(guò)濾，得到的白色 固體經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌，干燥，得到目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)-絲氨酸。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟1) 中，從反應(yīng)液中收集中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸的過(guò)程為:將反應(yīng)液過(guò)濾，得到的白 色固體經(jīng)乙酸乙酯洗滌，干燥，得到中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸，其中，原料D，L-絲氨 酸與洗滌用乙酸乙酯的質(zhì)量體積比為1:1.5~2.5，g/mL。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟1) 中，所述的D，L-絲氨酸:L-(-)樟腦磺酸:2-醛基吡啶的摩爾比為1:1~1.05:0.1~0.15。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟1) 中，所述的D，L-絲氨酸與冰乙酸的質(zhì)量體積比為1:10~12，g/mL。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟 2)中，所述中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸與溶解用無(wú)水乙醇的質(zhì)量體積比為1:4.0~ 5·0，g/mL〇
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，該方法以D,L-絲氨酸為原料，冰乙酸為溶劑，在2-醛基吡啶催化劑、L-(-)樟腦磺酸拆分試劑的存在下進(jìn)行手性拆分，得到的中間體L-絲氨酸·L-(-)樟腦磺酸在無(wú)水乙醇中用氨水進(jìn)行處理，獲得本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)-絲氨酸。本發(fā)明制備得到的L-絲氨酸的化學(xué)純度和光學(xué)純度均可達(dá)到99％以上，熔點(diǎn)為220～223℃。本發(fā)明使用手性拆分方法，操作簡(jiǎn)單，利于環(huán)保，適于工業(yè)化規(guī)模的生產(chǎn)。
【IPC分類】C07C229/22, C07C227/34
【公開(kāi)號(hào)】CN105646255
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】倪傳宏, 馬駿, 凌芳, 鄭琦, 陳浩云
【申請(qǐng)人】國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年2月18日