专利名称：一种合成α－氨基酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及ー种合成α —氨基酸酯的方法。
背景技术：
α 一氨基酸及其衍生物是生物体及有机合成中ー类重要的化合物。它们是构成蛋白质的ー种基本结构单元，在生物体机能及生物代谢上发挥重要作用。在有机合成化学中，α 一氨基酸及其衍生物作为ー类重要合成子，广泛应用于各种医药、材料合成领域。人体内α —氨基酸的合成是在辅酶维生素Β6的作用下，通过α —酮酸的转氨化反应实现的。这个转氨化过程需要特定的生物转氨酶催化。
目前有机合成上制备α—氨基酸最为直接的方法之一是亚胺的催化氢化，但是金属和氢气的引入，高温、高压等条件影响了亚胺氢化反应在エ业上的应用。
发明内容
本发明的目的是提供ー种底物适用范围广、反应条件温和、操作简单、产率高、具有エ业化生产潜カ的ー锅法合成α —氨基酸酯的方法。本发明所提供的合成α —氨基酸酯的方法，包括下述步骤I)以苄胺为氮源、三こ胺为催化剂，使α —酮酸酯进行转氨化反应，得到转氨化产物；2)将所述转氨化产物中的亚胺基团进行水解，得到α —氨基酸酷。其中，步骤I)中苄胺与α —酮酸酯的摩尔比可为1:1 4:1;所述三こ胺与α —酮酸酯的摩尔比可为I :2 I :20。步骤I)中所述转氨化反应在第一有机溶剂中进行；所述第一有机溶剂选自下述任意ー种甲醇、甲苯、三氯甲烷、こ臆、こ酸こ酷、四氢呋喃和1，2- ニ氯こ烷，优选为甲醇。反应底物α —酮酸酯在由催化剂、苄胺、α —酮酸酯和第一有机溶剂组成的混合液中的浓度为0. 05 O. 5摩尔/升，优选为O. 2摩尔/升。步骤I)中所述转氨化反应的反应温度为25 100°C，优选为60°C ;反应时间为5 60小时。本发明在α —氨基酸酯的合成过程中，对ー系列的氮源进行了筛选，最后使用取代的2-羟基苄胺及吡哆胺作为最优氮源，最高可以得到95%产率的α —氨基酸酷。其结构式如式νπ、式VDI所示
权利要求
1.一种合成a —氨基酸酯的方法，包括下述步骤 1)以苄胺为氮源、三乙胺为催化剂，使a—酮酸酯进行转氨化反应，得到转氨化产物； 2)将所述转氨化产物进行水解，得到a—氨基酸酯。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤I)中所述转氨化反应在第一有机溶剂中进行；所述第一有机溶剂选自下述任意一种甲醇、甲苯、三氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃和1，2_ 二氯乙烷，优选为甲醇。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于步骤I)中所述苄胺与所述a—酮酸酯的摩尔比为1:1 4 :1 ;所述三乙胺与所述a —酮酸酯的摩尔比为1:2 I :20 ; 所述a —酮酸酯在由所述催化剂、苄胺、a —酮酸酯和第一有机溶剂组成的混合液中的浓度为0. 05 0. 5摩尔/升，优选为0. 2摩尔/升。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于步骤I)中所述转氨化反应的反应温度为25 100°C，优选为60°C ;反应时间为5 60小时。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于步骤I)中所述苄胺为式vn所示的化合物或式VDI所示的化合物
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于步骤2)中所述水解是在第二有机溶剂和稀盐酸的混合溶液中进行的； 所述第二有机溶剂选自下述任意一种四氢呋喃、甲醇、甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯和乙腈，优选为四氢呋喃； 所述稀盐酸的浓度为0. 5 3. 0摩尔/升，优选为I. 0摩尔/升； 所述混合溶液中的第二有机溶剂与稀盐酸的体积比为I :0. I I :10，优选I :1 ； 步骤2)中所述水解的温度为0-50°C ;所述水解的时间为1-8小时。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于步骤2)还包括对水解结束后得到的水解液进行萃取、柱层析得到a —氨基酸酯的步骤； 具体如下水解结束后，向水解液中加入水进行稀释，然后用第三有机溶剂进行洗涤，合并有机相，再用稀盐酸反萃合并后的有机相，合并水相；用固体无机碱将所述水相调节为碱性，然后用第四有机溶剂对水相进行萃取；萃取后得到的有机相用干燥剂进行干燥，过滤除去干燥剂，旋干后柱层析得到手性a —氨基酯； 其中，所述第三有机溶剂为正己烷或乙醚；所述第四有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述用固体无机碱将所述水相调节为碱性的pH值为8 14; 所述固体无机碱选自碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾和氢氧化钠等中的一种，优选为碳酸氢钠； 所述干燥剂为硫酸钠或硫酸镁。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于所述a—氨基酸酯其结构式如式I - III中任意所示
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于所述a—酮酸酯其结构式如式IV-VI中任意所示
11.一种合成a —氨基酸的方法，包括下述步骤1)按照权利要求1-10中任一项所述方法合成a—氨基酸酯；2)将所述a—氨基酸酯水解，即得到a —氨基酸。全文摘要
本发明公开了一种高效合成α－氨基酸酯的方法。该方法以α－酮酸酯和苄胺为原料，三乙胺为催化剂，一锅法催化不同结构的α－酮酸酯进行转氨化反应，通过水解，萃取，柱层析等后处理步骤，合成制备了的α－氨基酸酯，反应产率最高可以达到95％，鉴于该发明方法底物适用范围广、反应条件温和、操作简单、产率高，本发明具有一定潜在的工业应用价值。
文档编号C07D333/24GK102675135SQ20121014897
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者史一安, 肖晓, 薛发珍 申请人:中国科学院化学研究所