一种高纯度α–脱氢氨基酸类化合物的制备方法
一种高纯度α–脱氢氨基酸类化合物的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化合物合成技术领域，特别涉及一种高纯度α -脱氢氨基酸类化合 物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 手性α -氨基酸类化合物是一类重要的原料，广泛的应用于食品、生物、医药、农 药和化工等领域，其制备方法主要包括化学合成和生物合成两种。生物合成法主要应用于 天然的α -氨基酸的制备，对于非天然氨基酸主要通过化学方法合成。传统的化学方法首 先合成消旋的氨基酸，然后通过手性拆分技术，得到手性氨基酸，理论收率仅为50%，且需 要采用大量的手性拆分试剂，成本高，操作复杂。
[0003] 利用手性催化剂，直接合成手性氨基酸是一种绿色、经济的化学合成方法。目前研 宄最为广泛和成功的手性合成方法是以α -脱氢氨基酸类化合物为底物，利用与手性催 化剂的络合作用，立体选择性的加氢还原，得到专一手性的氨基酸类化合物。该方法在实验 室中取得巨大的成功，已成为衡量手性催化剂性能的模型反应，具有工业化应用价值。
[0004] α -脱氢氨基酸类化合物的工业化制备是不对称催化氢化制备手性氨基酸工业 化的关键步骤。已报道合成α -脱氢氨基酸类化合物的主要方法如下所示：
[0005]
[0006] 其中最经济实用的路线是以醛和甘氨酸为原料，经过Erlenmeyer-Plochl反应和 水解或醇解两步反应制备。该路线原料简单易得，合成路线短，是合成带芳香侧环、杂芳环 或稀丙基脱氢氨基酸的经典方法。公开的文献报道，在Erlenmeyer - plochl反应完成后， 将反应液缓慢倒入冷却的冰水中，搅拌过滤，收集滤饼，通过有机溶剂进行淋洗，得到的噁 唑酮III粗品，然后直接进行下一步水解或醇解反应，制备脱氢氨基酸IV。在实际操作过程 中发现，在Erlenmeyer-Plochl反应过程中，由于条件比较剧烈，在高温下通过与酸酐和碱 反应缩合得到噁唑酮III过程中产生大量的颜色深，难以除掉的杂质，在随后的水解或醇 解合成脱氢氨基酸IV时，这些杂质仍然难以除掉。在不对称催化氢化反应中，由于催化剂 用量少，具有高度的敏感性，α -脱氢氨基酸类底物的纯度极大地影响催化剂的活性和效 率，微量的杂质就可能导致催化剂失活，因而需要采用高纯度的α -脱氢氨基酸类化合物 作为氢化底物。
[0007] 在实验室中小量的样品可以通过柱层析分离，而大量的样品则需要先采用活性炭 进行脱色，然后进行多次繁琐地重结晶，才能得到可用于不对称催化氢化的纯品。噁唑酮 III和脱氢氨基酸IV的溶解性差，极性大，需要采用大量的溶剂多次重结晶，为了确保产品 的纯度，重结晶的收率低，两步反应的总收率不到30%，造成大量的原料浪费和"三废"问 题，在工业化生产中面临设备复杂，成本高和环境问题。因而寻找合理的制备高纯度的α -脱氢氨基酸类底物工艺显得十分重要，也是制约不对称催化氢化合成手性α -氨基酸类 化合物的工业化的主要因素之一。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在提供高纯度α -脱氢氨基酸类化合物的制备工艺，通过该工艺制备 得到的脱氢氨基酸类化合物的纯度高，收率在50%以上，制备成本低。
[0009] 本工艺涉及的反应路线如下：
[0010]
[0011] 本发明的技术方案可通过如下技术方案实现：
[0012] -种高纯度α -脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其步骤包括：
[0013] (1)、将醛或酮与甘氨酸类化合物在酸酐和碱的作用下发生Erlenmeyer-Plochl 反应，反应温度为80-120°C，反应时间为2-10小时，通过薄板层析或高效液相色谱进行检 测；
[0014] 本步骤中的醛或酮为芳香醛或酮、杂环芳香醛或酮及取代的α，β -不饱和醛或 酮。具体的R1指苯基或取代苯基、萘基或取代萘基、含杂原子的芳香基或取代芳香基（如 呋喃或取代呋喃，噻吩或取代噻吩，吡啶或取代吡啶，吡咯或取代吡咯）、烯基或取代烯基、 炔或取代炔基中的任何一种。R 1中的取代基为：C1 - C8直链或支链或环状烷基、Cl - C8直 链或支链或环状烷氧基、苯基、吡啶、吡咯、噻吩、呋喃、F、Cl、Br、I、硝基、氰基、乙酰胺基、苯 甲酰胺基、羰基和羧基中的一种或多种组合。
[0015] 本步骤中的甘氨酸类化合物为甘氨酸、甘氨酸酸式盐（甘氨酸盐酸盐、甘氨酸硫 酸盐、甘氨酸硫酸氢盐、甘氨酸磷酸盐、甘氨酸磷酸氢盐、甘氨酸磷酸二氢盐、甘氨酸甲酸 盐、甘氨酸乙酸盐、甘氨酸草酸盐、甘氨酸草酸氢盐）；甘氨酸碱式盐（甘氨酸钠盐、甘氨 酸钾盐、甘氨酸钙盐、甘氨酸锂盐、甘氨酸镁盐、甘氨酸铵盐、甘氨酸三乙胺盐、甘氨酸二乙 胺盐、甘氨酸乙胺盐、甘氨酸三甲胺盐，甘氨酸二甲胺盐、甘氨酸甲胺盐）；N_取代甘氨酸 (N-乙酰甘氨酸，N-三氟乙酰甘氨酸、N-丙酰甘氨酸、N- 丁酰甘氨酸、N-异丁酰甘氨酸、 N-戊酰甘氨酸、N-2-甲基丁酰甘氨酸、N-3-甲基丁酰甘氨酸、N-2, 2-二甲基丙酰甘氨酸、 N-环戊基甲酰甘氨酸、N-苯甲酰甘氨酸、N-取代苯甲酰甘氨酸）及其碱性盐（锂、钠、钾、 钙、镁、铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺）；或者为以上提到化合物中的任意 两种或两种以上的混合物。优先选择为N-乙酰甘氨酸、N-苯甲酰甘氨酸、甘氨酸，甘氨酸 盐酸盐和甘氨酸钠盐。
[0016] 本步骤中的酸酐为C3 - C6羧酸酸酐或混合酸酐；或是由酰氯和羧酸直接合成的 酸酐和混合酸酐。优选的酸酐为乙酸酐、三氟乙酸酐、三氯乙酸酐、丙酸酐。
[0017] 本步骤中的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧 化锂、碳酸锂、碳酸氢锂、氢化钠、氢化钙、氢化钾、乙酸钠、乙酸钾、乙酸锂、乙酸钙、三乙胺、 二乙胺、二乙基异丙基胺、二异丙基胺、三丙胺、吡啶、哌啶、哌咯、1-甲基哌啶、1-甲基哌咯 中的一种或多种组合。
[0018] (2)、将步骤（1)中的反应液加入到_20°C _20°C的有机液水溶液中，所得反应液搅 拌均匀，收集固体；
[0019] 或将步骤（1)中的反应液直接冷却至_20°C _30°C，将所得固体粉粹，分离出溶液， 收集固体；优选的，反应液直接冷却的温度为_5°C -15°C ;更优选的，反应液直接冷却的温 度为(TC -KTC。在优先的条件下可以保证纯度的前提下，得到更高的收率，降低操作成本。
[0020] (3)、步骤（2)中的固体用有机溶剂打浆1-5次，过滤，收集固体，得高纯度噁唑酮 化合物；
[0021] (4)、将步骤（3)中得到的噁唑酮化合物与有机溶剂水溶液混合，加入添加剂，加 热回流0. 5~12小时，HPLC或TLC检测直到全部水解或醇解完成，调节pH至3-9,浓缩、收 集固体，固体即为α -脱氢氨基酸类化合物；
[0022] (5)、将α -脱氢氨基酸类化合物采用有机溶剂打浆1-3次进行纯化，烘干即可。
[0023] 所述步骤⑴中，醛或酮、甘氨酸类化合物、酸酐和碱的加入量配比为 Imol:l_2mol:0· 1-3L :0·5_5mol〇
[0024] 所述步骤（2)中的有机溶剂水溶液中的有机溶剂或取自Cl - C8羧酸、C3 - C8酮、 Cl - C8 醛、C2 - C8 醚、C2 - C8 腈、Cl - C8 醇、Cl - C8 酯、Cl - C8 酰胺、Cl - ClO 烃类化合物、 C2 - C6砜或C2 - C6亚砜中的一种或几种混合物。优选的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、甲 酸、乙酸、乙腈、甲苯，甲基叔丁基醚、四氢呋喃和丙酮。
[0025] 所述Cl -ClO烃类化合物，优选的为C6 -ClO烷烃、C6 -ClO烯烃或C6 -ClO芳烃。
[0026] 所述步骤（2)中，有机溶剂水溶液中的有机溶剂的浓度为50% -100% ;有机溶剂 水溶液和反应液的重量比为1:1-20。
[0027] 所述步骤⑵中，有机溶剂水溶液中添加有添加剂，该添加剂的用量为0~10%。 优选的，所述添加剂为锂、钠、钾、钙、镁、铵的卤化物，碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、硝酸盐、 亚硝酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐，硫酸、 磷酸、盐酸、硝酸中的一种或几种的混合物。
[0028] 所述步骤 ⑶中，有机溶剂和固体的重量比为2 - 10 :1。
[0029] 所述步骤⑶中的有机溶剂为Cl - C8羧酸、C3 - C8酮、Cl - C8醛、C2 - C8醚、C2 -C8腈、Cl - C8醇、Cl - C8酯、Cl - C8酰胺、Cl - C8烃类化合物、C2 - C6砜或C2 - C6亚砜中 的一种或几种混合物。
[0030] 所述步骤（4)中，有机溶剂与噁唑酮化合物的重量比为10:1-2:1。
[0031] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0032] (1)本发明简化了通过Erlenmeyer反应和随后的水解或醇解反应制备高纯度脱 氢氨基酸类化合物的工艺，不仅得到高纯度的氢化底物，还极大的提高了反应的收率，简化 了后处理操作，提高了合成效率，降低生产成本，为实现不对称氢化催化合成手性α -氨 基酸类化合物工业化提供了基础。
[0033] (2)本发明制备的α -脱氢氨基酸类化合物的纯度在98%以上，而且总产率在 50%以上。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
[0035] 实施例1
[0036] 2-乙酰氨基-3 -苯基丙烯酸甲酯的合成
[0037] 向2L四口反应瓶中分别加入苯甲醛（159. 2g，I. 5mol)、乙酸钠（83. 0g，Imol)、 N-乙酰甘氨酸（263.5g，2.25m〇l)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5小 时。TLC(石油醚/乙酸乙酯=10:1)/HPLC检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷 去至-5-0°C的2. 5kg甲醇水溶液中（甲醇含量为90%)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不 超过20°C，过滤，收集得黄色固体；固体用冷却的甲醇200g打浆两次，烘干，得4-苯亚甲 基-2-甲基噁唑酮197.4 8，收率70.3%。
[0038] 向IL的四口反应瓶中加入4-苯亚甲基-2-甲基噁唑酮（187.0g，1.0mol)， 250mL甲醇和0. 5g甲醇钠，搅拌，加热回流反应2小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯=5:1) 跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至〇°C左右，过滤，收集滤饼，用冷却的甲基叔丁 基醚（IOOmL X 2)搅拌打浆两次，得到淡黄色产品186. 5g，收率85. 1%，纯度98. 1 %。 1HNMR(CDCl3JOOMHzjPpm), δ = 7. 63 ~7.21 (m，6H)，3.84(s，3H)，2. 11 (s，3H).
[0039] 实施例2
[0040] 2-乙酰氨基-3 -对溴苯基丙烯酸甲酯的合成
[0041] 向2L四口反应瓶中分别加入对溴苯甲醛（278. 2g，I. 5mol)、乙酸钠（164g，2mol)、 N-乙酰甘氨酸（263. lg，2.25mol)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5小时。 TLC (石油醚/乙酸乙酯=10:1)检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-10-0°C 的2kg甲醇中，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集得黄色固体358. 3g ;固 体用冷却的甲醇500g打浆两次，烘干，得4-对溴苯亚甲基-2-甲基噁唑酮300. 2g，收率 75%。
[0042] 向IL的四口反应瓶中加入4-对溴苯亚甲基-2-甲基噁唑酮（150g，0. 56mol)， 400mL甲醇和1. 5g甲醇钠，搅拌，加热回流反应2小时，TLC (石油醚/乙酸乙酯=5:1)跟踪 检测至原料点消失，停止反应，冷却至〇°C左右，过滤，收集滤饼，用冷却的二氯甲烷（200mL X 2)搅拌打浆两次，得到淡黄色产品142. 5g，收率85%，纯度98. 7%。1HNMR(⑶Cl3, 300MHz， ppm), δ = 7. 80 (d, 2H), 7. 52 (d, 2H), 7. 32 (s, 1H), 3. 79 (s, 3H), 2. 09 (s, 3H).
[0043] 实施例3
[0044] 2-乙酰氨基-3 -对溴苯基丙烯酸甲酯的合成
[0045] 向2L四口反应瓶中分别加入对溴苯甲醛（278. 2g，I. 5mol)、乙酸钠（164g，2mol)、 N-乙酰甘氨酸（263. lg，2.25mol)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5小 时。TLC(石油醚/乙酸乙酯=10:1)/HPLC检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷 去至-5-0°C的甲苯水混合物中（甲苯300mL，水2L)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过 20°C，过滤，收集得黄色固体；固体用冷却的甲醇300mL打浆两次，烘干，得4-对溴苯亚甲 基-2-甲基噁唑酮280. 6g，收率70. 2%。
[0046] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（150g，0. 56mol)，400mL甲醇和I. 5g甲醇钠 (添加剂），搅拌，加热回流反应2小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯=5:1)跟踪检测至原料点 消失，停止反应，冷却至0度左右，过滤，收集滤饼，用冷却的丙酮IOOmL搅拌打浆两次，得到 淡黄色纯品134. 7g，收率84. 7%，纯度98. 5%。
[0047] 实施例4
[0048] 2-乙酰氨基-3 -对溴苯基丙烯酸甲酯的合成
[0049] 向2L四口反应瓶中分别加入对溴苯甲醛（278. 2g，I. 5mol)、乙酸钠 (164. lg，2. Omol)、甘氨酸钠盐（174. 2g，I. 8mol)和乙酸酐（0· 5L)，搅拌均匀后，加热回流， 反应5小时。TLC/HPLC检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-5-0°C的四氢呋 喃水混合物中（四氢呋喃300mL，水2L)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集 得黄色固体；固体用冷却的甲醇300mL打浆两次，烘干，得4-对溴苯亚甲基-2-甲基噁唑 酮 288. 6g，收率 72. 2%。
[0050] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（150g，0. 56mol)，400mL甲醇和I. 5g甲醇钠 (添加剂），搅拌，加热回流反应2小时，TLC (石油醚/乙酸乙酯=5:1) /HPLC跟踪检测至原 料点消失，停止反应，冷却至〇°C左右，过滤，收集滤饼，用冷却的甲醇IOOmL搅拌打浆两次， 得到淡黄色纯品130. 3g，收率81. 9%，纯度98. 7%。
[0051] 实施例5
[0052] 2-乙酰氨基-3 - (2 -萘基）丙烯酸的合成
[0053] 向2L四口反应瓶中分别加入2-萘甲醛（312. 4g，2. Omol)、乙酸钠 (120. lg，I. 46mol)、N-乙酰甘氨酸（245. 9g，2. Imol)和乙酸酐（0· 5L)，搅拌均匀后，加热回 流，反应3小时。TLC/HPLC检测，反应完成后，将反应液趁热倒入2L烧杯中，冷却至室温，得 块状固体。固体破碎后，过滤，收集得黄色固体，固体分别300mL甲醇、300mL水和300mL甲 醇打浆，烘干，得4-(2-萘亚甲基）-2-甲基噁唑酮393. 2g，收率82. 9%。
[0054] 向3L的四口反应瓶中加入上述产品，IL丙酮和0. 2L水，搅拌，加热回流反应10 小时，HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至室温，过滤，收集滤饼，用冷却的乙 酸乙酯打浆两次，干燥，得黄色纯品350g，收率：82. 7%，纯度99. 1%。1H NMR，DMSO(S): 12. 75 (1H，s) 9. 57 (1H，s)，8. 13 (1H，s)，7. 92 (3H，m)，7. 59 (1H，d) 7. 56 (2H，d)，7. 36 (1H，s)， 2. 05(3H，s).
[0055] 实施例6
[0050] 2-乙酰氨基-3 - (3,4-二氟苯基）丙烯酸乙酯的合成
[0057] 向IL四口反应瓶中分别加入3,4-二氟苯甲醛（142. lg，1.0 mol)、乙酸钠 (180.38,2.2111〇1)、甘氨酸（90.38，1.2111〇1)和乙酸酐（0.451^，搅拌均匀后，加热回流，反应 5小时。反应完成后，将反应液趁热倒入冷去至-5-0°C的乙酸乙酯水混合物中（乙酸乙酯 300mL，水I. 0L)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20° C，过滤，收集得黄色固体，固体用冷 却的乙醇打浆两次，烘干，得产品噁唑酮产品167. 3g，收率75. 1%。
[0058] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（167. 0g，0. 75mol)，400mL乙醇和1.0 g乙醇 钠，搅拌，加热回流反应2小时，TLC/HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至0度 左右，过滤，收集滤饼，用冷却的甲基叔丁基醚搅拌打浆两次，得到白色纯品172. 2g，收率 83. 2%，纯度98. 8%。1HNMR(CDCl3JOOMHzjPpm), δ =7. 23 ~6.99 (m，3H) ,6.74 (s，lH)， 4. 15 (q, 2H), 2. 13 (s, 3H), I. 23 (t, 3H).
[0059] 实施例7
[0060] 2-乙酰氨基-3 - (4-甲氧基苯基）丙烯酸甲酯的合成
[0061] 向IL四口反应瓶中分别加入4-甲氧基苯甲醛（136. 2g，LOmol)、苯甲酰甘氨酸 (198. lg，L2m〇l)、乙酸钠（82. lg，LOmol)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5 小时。反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-5-0°C的2. 5kg甲醇水溶液中（甲醇含 量为95%，水中加入5%的磷酸钠），剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集得 黄色固体，固体分别用100mL冷乙酸、300mL水和150mL冷甲醇打浆，烘干，得产品噁唑酮产 品 209. 8g，收率 75. 1%。
[0062] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（139.78,0.50!11〇1)，2001^四氢呋喃和501^ 甲醇及LOg甲醇钠，搅拌，加热回流反应6小时，TLC/HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反 应，冷却至0度左右，过滤，收集滤饼，用冷却的乙酸乙酯IOOmL搅拌打浆两次，得到白色纯 品 140. 2g，收率90.1%，纯度98. 8%。1HNMR(CDCl3JOOMHzdpm), δ =8.03 (d，2H), 7. 68 (d, 2H), 7. 62 (t, 1H), 7. 55 (t, 2H), 7. 46 (s, 1H), 6. 98 (d, 2H), 3. 77 (s, 3H), 3. 74 (s, 3H).
[0063] 实施例8
[0064] 2-乙酰氨基-3 - (4-硝基苯基）丙烯酸甲酯的合成
[0065] 向IL四口反应瓶中分别加入4-硝基苯甲醛（151. 2g，1.0 mol)、三乙胺 (224. 5g，2. Omol)、甘氨酸盐酸盐（133. 8g，I. 2mol)和乙酸酐（0· 45L)，搅拌均匀后，加热回 流，反应5小时。反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-5-0°C的N，N-二甲基甲酰 胺（300mL)和水（IL)的溶液中，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集得黄色 固体，固体分别用300ml冷丙酮和350mL冷甲醇打浆，烘干，得产品噁唑酮产品190. lg，收率 81. 9%〇
[0066] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（157. 8g，0. 68mol)，500mL甲醇和3g甲醇钠， 搅拌，加热回流反应3小时，TLC/HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至0°C左右， 过滤，收集滤饼，用冷的甲苯300mL搅拌打浆两次，得到淡黄色纯品160. lg，收率89. 1%，纯 度98. 8%。1HNMR(CDCl3JOOMHzjPpm), δ =8.21 (d，2H)，7.55 (d，2H)，7.38 (s，lH) ,3.91( s, 3H), 2. 13 (s, 3H).
[0067] 以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的 内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范 围。
【主权项】
1. 一种高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其步骤包括： (1) 、将醛或酮与甘氨酸类化合物在酸酐或碱的作用下发生Erlenmeyer反应，反应温 度为80-12(TC，反应时间为2-10小时，通过薄板层析或高效液相色谱进行跟踪反应进程； (2) 、反应完成后，将步骤（1)中的反应液加入到-20°C-20°C的有机液水溶液中，所得 反应液搅拌均匀，收集固体；或将步骤（1)中的反应液直接冷却至-20°C-30°C，将所得固体 粉粹，分离出溶液，收集固体； (3) 、步骤（2)中的固体用有机溶剂打浆1-5次，过滤，收集固体，得高纯度噁唑酮化合 物； (4) 、将步骤（3)中得到的噁唑酮化合物与有机溶剂水溶液混合，加入添加剂，加热回 流0. 5~12小时，HPLC或TLC检测直到全部水解或醇解完成，调节pH至3-9,浓缩、收集固 体，固体即为a-脱氢氨基酸类化合物； (5) 、将a-脱氢氨基酸类化合物采用有机溶剂打浆1-3次进行纯化，烘干即可。2. 根据权利要求1所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其 特征在于，所述步骤⑴中，醛或酮、甘氨酸类化合物、酸酐和碱的加入量配比为 Imol:l_2mol:0? 1-3L:0?5_5mol〇3. 根据权利要求1所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于， 所述步骤（1)中甘氨酸类化合物中的甘氨酸类化合物为甘氨酸、甘氨酸酸式盐、甘氨酸碱 式盐、N-取代甘氨酸、N-取代甘氨碱性盐中的一种或几种的化合物。4. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于， 所述步骤（2)中的有机溶剂水溶液中的有机溶剂或取自Cl-C8羧酸、C3 -C8酮、C2 -C8 醚、C2 -C8腈、Cl-C8醇、Cl-C8酯、Cl-C8酰胺、Cl-C8烃类化合物、C2 -C6砜或C2 -C6亚砜中的一种或几种混合物。5. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中，有机溶剂水溶液中的有机溶剂的浓度为50%-100% ;有机溶剂水溶液和 反应液的重量比为1:1-20。6. 权利要求1所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于：所述 步骤⑵中，有机溶剂水溶液中添加有添加剂，该添加剂的用量为〇~10%。7. 权利要求6所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于：所述 添加剂为锂、钠、钾、钙、镁、铵的卤化物、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫 酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐，硫酸、磷酸、盐酸、 硝酸中的一种或几种的混合物。8. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中，将反应液直接冷却至-5°C-15°C。9. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于： 所述步骤（3)中，有机溶剂和固体的重量比为2 - 15 :1。10. 根据权利要求1或8所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征 在于：所述步骤⑶中的有机溶剂为Cl-C8羧酸、C3 -C8酮、Cl-C8醛、C2 -C8醚、C2 -C8腈、Cl-C8醇、Cl-C8酯、Cl-C8酰胺、Cl-C8烃类化合物、C2 -C6砜或C2 -C6亚砜中 的一种或几种混合物。
【专利摘要】本发明属于化合物合成技术领域，特别涉及一种高纯度α–脱氢氨基酸类化合物的制备方法，将醛或酮与甘氨酸类化合物在酸酐和碱的作用下发生Erlenmeyer-Plochl反应，然后将反应液加入到-20℃-20℃的有机液水溶液中，所得反应液搅拌均匀，收集固体；或将反应液直接冷却至-20℃-30℃，将所得固体粉粹，分离出溶液，收集固体；再将固体用有机溶剂打浆1-5次，过滤；将产品与有机溶剂水溶液混合，加入添加剂，加热回流0.5-12小时，或TLC检测直到全部水解或醇解完成，合成的化合物采用有机溶剂打浆纯化。本发明制备的α–脱氢氨基酸类化合物的纯度非常高，产率在50％以上，纯度可达到98％以上，降低了成本。
【IPC分类】C07C233/47, C07C231/14
【公开号】CN104892447
【申请号】CN201510362289
【发明人】周治国, 刘自军
【申请人】周治国, 刘自军
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月26日
【技术领域】
[0001] 本发明属于化合物合成技术领域，特别涉及一种高纯度α -脱氢氨基酸类化合 物的制备方法。
【背景技术】
[0002] 手性α -氨基酸类化合物是一类重要的原料，广泛的应用于食品、生物、医药、农 药和化工等领域，其制备方法主要包括化学合成和生物合成两种。生物合成法主要应用于 天然的α -氨基酸的制备，对于非天然氨基酸主要通过化学方法合成。传统的化学方法首 先合成消旋的氨基酸，然后通过手性拆分技术，得到手性氨基酸，理论收率仅为50%，且需 要采用大量的手性拆分试剂，成本高，操作复杂。
[0003] 利用手性催化剂，直接合成手性氨基酸是一种绿色、经济的化学合成方法。目前研 宄最为广泛和成功的手性合成方法是以α -脱氢氨基酸类化合物为底物，利用与手性催 化剂的络合作用，立体选择性的加氢还原，得到专一手性的氨基酸类化合物。该方法在实验 室中取得巨大的成功，已成为衡量手性催化剂性能的模型反应，具有工业化应用价值。
[0004] α -脱氢氨基酸类化合物的工业化制备是不对称催化氢化制备手性氨基酸工业 化的关键步骤。已报道合成α -脱氢氨基酸类化合物的主要方法如下所示：
[0005]
[0006] 其中最经济实用的路线是以醛和甘氨酸为原料，经过Erlenmeyer-Plochl反应和 水解或醇解两步反应制备。该路线原料简单易得，合成路线短，是合成带芳香侧环、杂芳环 或稀丙基脱氢氨基酸的经典方法。公开的文献报道，在Erlenmeyer - plochl反应完成后， 将反应液缓慢倒入冷却的冰水中，搅拌过滤，收集滤饼，通过有机溶剂进行淋洗，得到的噁 唑酮III粗品，然后直接进行下一步水解或醇解反应，制备脱氢氨基酸IV。在实际操作过程 中发现，在Erlenmeyer-Plochl反应过程中，由于条件比较剧烈，在高温下通过与酸酐和碱 反应缩合得到噁唑酮III过程中产生大量的颜色深，难以除掉的杂质，在随后的水解或醇 解合成脱氢氨基酸IV时，这些杂质仍然难以除掉。在不对称催化氢化反应中，由于催化剂 用量少，具有高度的敏感性，α -脱氢氨基酸类底物的纯度极大地影响催化剂的活性和效 率，微量的杂质就可能导致催化剂失活，因而需要采用高纯度的α -脱氢氨基酸类化合物 作为氢化底物。
[0007] 在实验室中小量的样品可以通过柱层析分离，而大量的样品则需要先采用活性炭 进行脱色，然后进行多次繁琐地重结晶，才能得到可用于不对称催化氢化的纯品。噁唑酮 III和脱氢氨基酸IV的溶解性差，极性大，需要采用大量的溶剂多次重结晶，为了确保产品 的纯度，重结晶的收率低，两步反应的总收率不到30%，造成大量的原料浪费和"三废"问 题，在工业化生产中面临设备复杂，成本高和环境问题。因而寻找合理的制备高纯度的α -脱氢氨基酸类底物工艺显得十分重要，也是制约不对称催化氢化合成手性α -氨基酸类 化合物的工业化的主要因素之一。
【发明内容】
[0008] 本发明旨在提供高纯度α -脱氢氨基酸类化合物的制备工艺，通过该工艺制备 得到的脱氢氨基酸类化合物的纯度高，收率在50%以上，制备成本低。
[0009] 本工艺涉及的反应路线如下：
[0010]
[0011] 本发明的技术方案可通过如下技术方案实现：
[0012] -种高纯度α -脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其步骤包括：
[0013] (1)、将醛或酮与甘氨酸类化合物在酸酐和碱的作用下发生Erlenmeyer-Plochl 反应，反应温度为80-120°C，反应时间为2-10小时，通过薄板层析或高效液相色谱进行检 测；
[0014] 本步骤中的醛或酮为芳香醛或酮、杂环芳香醛或酮及取代的α，β -不饱和醛或 酮。具体的R1指苯基或取代苯基、萘基或取代萘基、含杂原子的芳香基或取代芳香基（如 呋喃或取代呋喃，噻吩或取代噻吩，吡啶或取代吡啶，吡咯或取代吡咯）、烯基或取代烯基、 炔或取代炔基中的任何一种。R 1中的取代基为：C1 - C8直链或支链或环状烷基、Cl - C8直 链或支链或环状烷氧基、苯基、吡啶、吡咯、噻吩、呋喃、F、Cl、Br、I、硝基、氰基、乙酰胺基、苯 甲酰胺基、羰基和羧基中的一种或多种组合。
[0015] 本步骤中的甘氨酸类化合物为甘氨酸、甘氨酸酸式盐（甘氨酸盐酸盐、甘氨酸硫 酸盐、甘氨酸硫酸氢盐、甘氨酸磷酸盐、甘氨酸磷酸氢盐、甘氨酸磷酸二氢盐、甘氨酸甲酸 盐、甘氨酸乙酸盐、甘氨酸草酸盐、甘氨酸草酸氢盐）；甘氨酸碱式盐（甘氨酸钠盐、甘氨 酸钾盐、甘氨酸钙盐、甘氨酸锂盐、甘氨酸镁盐、甘氨酸铵盐、甘氨酸三乙胺盐、甘氨酸二乙 胺盐、甘氨酸乙胺盐、甘氨酸三甲胺盐，甘氨酸二甲胺盐、甘氨酸甲胺盐）；N_取代甘氨酸 (N-乙酰甘氨酸，N-三氟乙酰甘氨酸、N-丙酰甘氨酸、N- 丁酰甘氨酸、N-异丁酰甘氨酸、 N-戊酰甘氨酸、N-2-甲基丁酰甘氨酸、N-3-甲基丁酰甘氨酸、N-2, 2-二甲基丙酰甘氨酸、 N-环戊基甲酰甘氨酸、N-苯甲酰甘氨酸、N-取代苯甲酰甘氨酸）及其碱性盐（锂、钠、钾、 钙、镁、铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺）；或者为以上提到化合物中的任意 两种或两种以上的混合物。优先选择为N-乙酰甘氨酸、N-苯甲酰甘氨酸、甘氨酸，甘氨酸 盐酸盐和甘氨酸钠盐。
[0016] 本步骤中的酸酐为C3 - C6羧酸酸酐或混合酸酐；或是由酰氯和羧酸直接合成的 酸酐和混合酸酐。优选的酸酐为乙酸酐、三氟乙酸酐、三氯乙酸酐、丙酸酐。
[0017] 本步骤中的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧 化锂、碳酸锂、碳酸氢锂、氢化钠、氢化钙、氢化钾、乙酸钠、乙酸钾、乙酸锂、乙酸钙、三乙胺、 二乙胺、二乙基异丙基胺、二异丙基胺、三丙胺、吡啶、哌啶、哌咯、1-甲基哌啶、1-甲基哌咯 中的一种或多种组合。
[0018] (2)、将步骤（1)中的反应液加入到_20°C _20°C的有机液水溶液中，所得反应液搅 拌均匀，收集固体；
[0019] 或将步骤（1)中的反应液直接冷却至_20°C _30°C，将所得固体粉粹，分离出溶液， 收集固体；优选的，反应液直接冷却的温度为_5°C -15°C ;更优选的，反应液直接冷却的温 度为(TC -KTC。在优先的条件下可以保证纯度的前提下，得到更高的收率，降低操作成本。
[0020] (3)、步骤（2)中的固体用有机溶剂打浆1-5次，过滤，收集固体，得高纯度噁唑酮 化合物；
[0021] (4)、将步骤（3)中得到的噁唑酮化合物与有机溶剂水溶液混合，加入添加剂，加 热回流0. 5~12小时，HPLC或TLC检测直到全部水解或醇解完成，调节pH至3-9,浓缩、收 集固体，固体即为α -脱氢氨基酸类化合物；
[0022] (5)、将α -脱氢氨基酸类化合物采用有机溶剂打浆1-3次进行纯化，烘干即可。
[0023] 所述步骤⑴中，醛或酮、甘氨酸类化合物、酸酐和碱的加入量配比为 Imol:l_2mol:0· 1-3L :0·5_5mol〇
[0024] 所述步骤（2)中的有机溶剂水溶液中的有机溶剂或取自Cl - C8羧酸、C3 - C8酮、 Cl - C8 醛、C2 - C8 醚、C2 - C8 腈、Cl - C8 醇、Cl - C8 酯、Cl - C8 酰胺、Cl - ClO 烃类化合物、 C2 - C6砜或C2 - C6亚砜中的一种或几种混合物。优选的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、甲 酸、乙酸、乙腈、甲苯，甲基叔丁基醚、四氢呋喃和丙酮。
[0025] 所述Cl -ClO烃类化合物，优选的为C6 -ClO烷烃、C6 -ClO烯烃或C6 -ClO芳烃。
[0026] 所述步骤（2)中，有机溶剂水溶液中的有机溶剂的浓度为50% -100% ;有机溶剂 水溶液和反应液的重量比为1:1-20。
[0027] 所述步骤⑵中，有机溶剂水溶液中添加有添加剂，该添加剂的用量为0~10%。 优选的，所述添加剂为锂、钠、钾、钙、镁、铵的卤化物，碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、硝酸盐、 亚硝酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐，硫酸、 磷酸、盐酸、硝酸中的一种或几种的混合物。
[0028] 所述步骤 ⑶中，有机溶剂和固体的重量比为2 - 10 :1。
[0029] 所述步骤⑶中的有机溶剂为Cl - C8羧酸、C3 - C8酮、Cl - C8醛、C2 - C8醚、C2 -C8腈、Cl - C8醇、Cl - C8酯、Cl - C8酰胺、Cl - C8烃类化合物、C2 - C6砜或C2 - C6亚砜中 的一种或几种混合物。
[0030] 所述步骤（4)中，有机溶剂与噁唑酮化合物的重量比为10:1-2:1。
[0031] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0032] (1)本发明简化了通过Erlenmeyer反应和随后的水解或醇解反应制备高纯度脱 氢氨基酸类化合物的工艺，不仅得到高纯度的氢化底物，还极大的提高了反应的收率，简化 了后处理操作，提高了合成效率，降低生产成本，为实现不对称氢化催化合成手性α -氨 基酸类化合物工业化提供了基础。
[0033] (2)本发明制备的α -脱氢氨基酸类化合物的纯度在98%以上，而且总产率在 50%以上。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
[0035] 实施例1
[0036] 2-乙酰氨基-3 -苯基丙烯酸甲酯的合成
[0037] 向2L四口反应瓶中分别加入苯甲醛（159. 2g，I. 5mol)、乙酸钠（83. 0g，Imol)、 N-乙酰甘氨酸（263.5g，2.25m〇l)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5小 时。TLC(石油醚/乙酸乙酯=10:1)/HPLC检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷 去至-5-0°C的2. 5kg甲醇水溶液中（甲醇含量为90%)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不 超过20°C，过滤，收集得黄色固体；固体用冷却的甲醇200g打浆两次，烘干，得4-苯亚甲 基-2-甲基噁唑酮197.4 8，收率70.3%。
[0038] 向IL的四口反应瓶中加入4-苯亚甲基-2-甲基噁唑酮（187.0g，1.0mol)， 250mL甲醇和0. 5g甲醇钠，搅拌，加热回流反应2小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯=5:1) 跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至〇°C左右，过滤，收集滤饼，用冷却的甲基叔丁 基醚（IOOmL X 2)搅拌打浆两次，得到淡黄色产品186. 5g，收率85. 1%，纯度98. 1 %。 1HNMR(CDCl3JOOMHzjPpm), δ = 7. 63 ~7.21 (m，6H)，3.84(s，3H)，2. 11 (s，3H).
[0039] 实施例2
[0040] 2-乙酰氨基-3 -对溴苯基丙烯酸甲酯的合成
[0041] 向2L四口反应瓶中分别加入对溴苯甲醛（278. 2g，I. 5mol)、乙酸钠（164g，2mol)、 N-乙酰甘氨酸（263. lg，2.25mol)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5小时。 TLC (石油醚/乙酸乙酯=10:1)检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-10-0°C 的2kg甲醇中，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集得黄色固体358. 3g ;固 体用冷却的甲醇500g打浆两次，烘干，得4-对溴苯亚甲基-2-甲基噁唑酮300. 2g，收率 75%。
[0042] 向IL的四口反应瓶中加入4-对溴苯亚甲基-2-甲基噁唑酮（150g，0. 56mol)， 400mL甲醇和1. 5g甲醇钠，搅拌，加热回流反应2小时，TLC (石油醚/乙酸乙酯=5:1)跟踪 检测至原料点消失，停止反应，冷却至〇°C左右，过滤，收集滤饼，用冷却的二氯甲烷（200mL X 2)搅拌打浆两次，得到淡黄色产品142. 5g，收率85%，纯度98. 7%。1HNMR(⑶Cl3, 300MHz， ppm), δ = 7. 80 (d, 2H), 7. 52 (d, 2H), 7. 32 (s, 1H), 3. 79 (s, 3H), 2. 09 (s, 3H).
[0043] 实施例3
[0044] 2-乙酰氨基-3 -对溴苯基丙烯酸甲酯的合成
[0045] 向2L四口反应瓶中分别加入对溴苯甲醛（278. 2g，I. 5mol)、乙酸钠（164g，2mol)、 N-乙酰甘氨酸（263. lg，2.25mol)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5小 时。TLC(石油醚/乙酸乙酯=10:1)/HPLC检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷 去至-5-0°C的甲苯水混合物中（甲苯300mL，水2L)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过 20°C，过滤，收集得黄色固体；固体用冷却的甲醇300mL打浆两次，烘干，得4-对溴苯亚甲 基-2-甲基噁唑酮280. 6g，收率70. 2%。
[0046] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（150g，0. 56mol)，400mL甲醇和I. 5g甲醇钠 (添加剂），搅拌，加热回流反应2小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯=5:1)跟踪检测至原料点 消失，停止反应，冷却至0度左右，过滤，收集滤饼，用冷却的丙酮IOOmL搅拌打浆两次，得到 淡黄色纯品134. 7g，收率84. 7%，纯度98. 5%。
[0047] 实施例4
[0048] 2-乙酰氨基-3 -对溴苯基丙烯酸甲酯的合成
[0049] 向2L四口反应瓶中分别加入对溴苯甲醛（278. 2g，I. 5mol)、乙酸钠 (164. lg，2. Omol)、甘氨酸钠盐（174. 2g，I. 8mol)和乙酸酐（0· 5L)，搅拌均匀后，加热回流， 反应5小时。TLC/HPLC检测，反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-5-0°C的四氢呋 喃水混合物中（四氢呋喃300mL，水2L)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集 得黄色固体；固体用冷却的甲醇300mL打浆两次，烘干，得4-对溴苯亚甲基-2-甲基噁唑 酮 288. 6g，收率 72. 2%。
[0050] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（150g，0. 56mol)，400mL甲醇和I. 5g甲醇钠 (添加剂），搅拌，加热回流反应2小时，TLC (石油醚/乙酸乙酯=5:1) /HPLC跟踪检测至原 料点消失，停止反应，冷却至〇°C左右，过滤，收集滤饼，用冷却的甲醇IOOmL搅拌打浆两次， 得到淡黄色纯品130. 3g，收率81. 9%，纯度98. 7%。
[0051] 实施例5
[0052] 2-乙酰氨基-3 - (2 -萘基）丙烯酸的合成
[0053] 向2L四口反应瓶中分别加入2-萘甲醛（312. 4g，2. Omol)、乙酸钠 (120. lg，I. 46mol)、N-乙酰甘氨酸（245. 9g，2. Imol)和乙酸酐（0· 5L)，搅拌均匀后，加热回 流，反应3小时。TLC/HPLC检测，反应完成后，将反应液趁热倒入2L烧杯中，冷却至室温，得 块状固体。固体破碎后，过滤，收集得黄色固体，固体分别300mL甲醇、300mL水和300mL甲 醇打浆，烘干，得4-(2-萘亚甲基）-2-甲基噁唑酮393. 2g，收率82. 9%。
[0054] 向3L的四口反应瓶中加入上述产品，IL丙酮和0. 2L水，搅拌，加热回流反应10 小时，HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至室温，过滤，收集滤饼，用冷却的乙 酸乙酯打浆两次，干燥，得黄色纯品350g，收率：82. 7%，纯度99. 1%。1H NMR，DMSO(S): 12. 75 (1H，s) 9. 57 (1H，s)，8. 13 (1H，s)，7. 92 (3H，m)，7. 59 (1H，d) 7. 56 (2H，d)，7. 36 (1H，s)， 2. 05(3H，s).
[0055] 实施例6
[0050] 2-乙酰氨基-3 - (3,4-二氟苯基）丙烯酸乙酯的合成
[0057] 向IL四口反应瓶中分别加入3,4-二氟苯甲醛（142. lg，1.0 mol)、乙酸钠 (180.38,2.2111〇1)、甘氨酸（90.38，1.2111〇1)和乙酸酐（0.451^，搅拌均匀后，加热回流，反应 5小时。反应完成后，将反应液趁热倒入冷去至-5-0°C的乙酸乙酯水混合物中（乙酸乙酯 300mL，水I. 0L)，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20° C，过滤，收集得黄色固体，固体用冷 却的乙醇打浆两次，烘干，得产品噁唑酮产品167. 3g，收率75. 1%。
[0058] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（167. 0g，0. 75mol)，400mL乙醇和1.0 g乙醇 钠，搅拌，加热回流反应2小时，TLC/HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至0度 左右，过滤，收集滤饼，用冷却的甲基叔丁基醚搅拌打浆两次，得到白色纯品172. 2g，收率 83. 2%，纯度98. 8%。1HNMR(CDCl3JOOMHzjPpm), δ =7. 23 ~6.99 (m，3H) ,6.74 (s，lH)， 4. 15 (q, 2H), 2. 13 (s, 3H), I. 23 (t, 3H).
[0059] 实施例7
[0060] 2-乙酰氨基-3 - (4-甲氧基苯基）丙烯酸甲酯的合成
[0061] 向IL四口反应瓶中分别加入4-甲氧基苯甲醛（136. 2g，LOmol)、苯甲酰甘氨酸 (198. lg，L2m〇l)、乙酸钠（82. lg，LOmol)和乙酸酐（0.5L)，搅拌均匀后，加热回流，反应5 小时。反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-5-0°C的2. 5kg甲醇水溶液中（甲醇含 量为95%，水中加入5%的磷酸钠），剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集得 黄色固体，固体分别用100mL冷乙酸、300mL水和150mL冷甲醇打浆，烘干，得产品噁唑酮产 品 209. 8g，收率 75. 1%。
[0062] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（139.78,0.50!11〇1)，2001^四氢呋喃和501^ 甲醇及LOg甲醇钠，搅拌，加热回流反应6小时，TLC/HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反 应，冷却至0度左右，过滤，收集滤饼，用冷却的乙酸乙酯IOOmL搅拌打浆两次，得到白色纯 品 140. 2g，收率90.1%，纯度98. 8%。1HNMR(CDCl3JOOMHzdpm), δ =8.03 (d，2H), 7. 68 (d, 2H), 7. 62 (t, 1H), 7. 55 (t, 2H), 7. 46 (s, 1H), 6. 98 (d, 2H), 3. 77 (s, 3H), 3. 74 (s, 3H).
[0063] 实施例8
[0064] 2-乙酰氨基-3 - (4-硝基苯基）丙烯酸甲酯的合成
[0065] 向IL四口反应瓶中分别加入4-硝基苯甲醛（151. 2g，1.0 mol)、三乙胺 (224. 5g，2. Omol)、甘氨酸盐酸盐（133. 8g，I. 2mol)和乙酸酐（0· 45L)，搅拌均匀后，加热回 流，反应5小时。反应完成后，将反应液Ikg趁热倒入冷去至-5-0°C的N，N-二甲基甲酰 胺（300mL)和水（IL)的溶液中，剧烈搅拌，控制溶液的温度不超过20°C，过滤，收集得黄色 固体，固体分别用300ml冷丙酮和350mL冷甲醇打浆，烘干，得产品噁唑酮产品190. lg，收率 81. 9%〇
[0066] 向IL的四口反应瓶中加入上述产品（157. 8g，0. 68mol)，500mL甲醇和3g甲醇钠， 搅拌，加热回流反应3小时，TLC/HPLC跟踪检测至原料点消失，停止反应，冷却至0°C左右， 过滤，收集滤饼，用冷的甲苯300mL搅拌打浆两次，得到淡黄色纯品160. lg，收率89. 1%，纯 度98. 8%。1HNMR(CDCl3JOOMHzjPpm), δ =8.21 (d，2H)，7.55 (d，2H)，7.38 (s，lH) ,3.91( s, 3H), 2. 13 (s, 3H).
[0067] 以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的 内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范 围。
【主权项】
1. 一种高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其步骤包括： (1) 、将醛或酮与甘氨酸类化合物在酸酐或碱的作用下发生Erlenmeyer反应，反应温 度为80-12(TC，反应时间为2-10小时，通过薄板层析或高效液相色谱进行跟踪反应进程； (2) 、反应完成后，将步骤（1)中的反应液加入到-20°C-20°C的有机液水溶液中，所得 反应液搅拌均匀，收集固体；或将步骤（1)中的反应液直接冷却至-20°C-30°C，将所得固体 粉粹，分离出溶液，收集固体； (3) 、步骤（2)中的固体用有机溶剂打浆1-5次，过滤，收集固体，得高纯度噁唑酮化合 物； (4) 、将步骤（3)中得到的噁唑酮化合物与有机溶剂水溶液混合，加入添加剂，加热回 流0. 5~12小时，HPLC或TLC检测直到全部水解或醇解完成，调节pH至3-9,浓缩、收集固 体，固体即为a-脱氢氨基酸类化合物； (5) 、将a-脱氢氨基酸类化合物采用有机溶剂打浆1-3次进行纯化，烘干即可。2. 根据权利要求1所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其 特征在于，所述步骤⑴中，醛或酮、甘氨酸类化合物、酸酐和碱的加入量配比为 Imol:l_2mol:0? 1-3L:0?5_5mol〇3. 根据权利要求1所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于， 所述步骤（1)中甘氨酸类化合物中的甘氨酸类化合物为甘氨酸、甘氨酸酸式盐、甘氨酸碱 式盐、N-取代甘氨酸、N-取代甘氨碱性盐中的一种或几种的化合物。4. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于， 所述步骤（2)中的有机溶剂水溶液中的有机溶剂或取自Cl-C8羧酸、C3 -C8酮、C2 -C8 醚、C2 -C8腈、Cl-C8醇、Cl-C8酯、Cl-C8酰胺、Cl-C8烃类化合物、C2 -C6砜或C2 -C6亚砜中的一种或几种混合物。5. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中，有机溶剂水溶液中的有机溶剂的浓度为50%-100% ;有机溶剂水溶液和 反应液的重量比为1:1-20。6. 权利要求1所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于：所述 步骤⑵中，有机溶剂水溶液中添加有添加剂，该添加剂的用量为〇~10%。7. 权利要求6所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于：所述 添加剂为锂、钠、钾、钙、镁、铵的卤化物、碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫 酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐，硫酸、磷酸、盐酸、 硝酸中的一种或几种的混合物。8. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于： 所述步骤（2)中，将反应液直接冷却至-5°C-15°C。9. 根据权利要求1所述的高纯度a_脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于： 所述步骤（3)中，有机溶剂和固体的重量比为2 - 15 :1。10. 根据权利要求1或8所述的高纯度a-脱氢氨基酸类化合物的制备方法，其特征 在于：所述步骤⑶中的有机溶剂为Cl-C8羧酸、C3 -C8酮、Cl-C8醛、C2 -C8醚、C2 -C8腈、Cl-C8醇、Cl-C8酯、Cl-C8酰胺、Cl-C8烃类化合物、C2 -C6砜或C2 -C6亚砜中 的一种或几种混合物。
【专利摘要】本发明属于化合物合成技术领域，特别涉及一种高纯度α–脱氢氨基酸类化合物的制备方法，将醛或酮与甘氨酸类化合物在酸酐和碱的作用下发生Erlenmeyer-Plochl反应，然后将反应液加入到-20℃-20℃的有机液水溶液中，所得反应液搅拌均匀，收集固体；或将反应液直接冷却至-20℃-30℃，将所得固体粉粹，分离出溶液，收集固体；再将固体用有机溶剂打浆1-5次，过滤；将产品与有机溶剂水溶液混合，加入添加剂，加热回流0.5-12小时，或TLC检测直到全部水解或醇解完成，合成的化合物采用有机溶剂打浆纯化。本发明制备的α–脱氢氨基酸类化合物的纯度非常高，产率在50％以上，纯度可达到98％以上，降低了成本。
【IPC分类】C07C233/47, C07C231/14
【公开号】CN104892447
【申请号】CN201510362289
【发明人】周治国, 刘自军
【申请人】周治国, 刘自军
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月26日
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