专利名称：一种l-胱氨酸的制备方法
技术领域：
本发明属于有机化学合成的技术领域，是一种合成L-胱氨酸的方法，具体地说是 一种由分子氧氧化L-半胱氨酸合成L-胱氨酸的方法。
背景技术：
胱氨酸是一种二硫化合物，它在生物化学方面起着重要的作用，它可以保护细胞 抑制其氧化，维持细胞的还原电位，也可以调节细胞的新陈代谢等。半胱氨酸是生物有机体 中最简单的一种巯醇，它可以被高价金属离子或非金属氧化剂氧化成相应的含硫的羧酸或 二硫化合物。传统的合成L-胱氨酸的方法是通过以高价金属盐[Fem (bpy) 2 (CN) 2] + (X. Wang and D. M. Stanburylnorganic Chemistry, 2008， 47， 1224-1236) ， [IrIVCl6]2—(Kottapalli， K. K. ;Adari，K. K. ;Vani，P. ;Govindan， S. K. Trans. Met. Chem. 2005， 30， 773-777)， [ComW1204。]5—(Ayoko， G. A. ;01atunji， M. A. Polyhedron 1983， 2， 577-582)作为氧化剂选择 性氧化L-半胱氨酸而获得，而这些方法由于所使用的氧化剂是剂量的高价金属盐，不仅经 济成本高，而且对环境造成很大的污染。因此，非常有必要寻找一种生产成本低，环境友好 的合成工艺来替代这种传统的方法以实现高效合成L-胱氨酸的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反应条件温和，环境友好，操作简单，高选择性，催化 体系可以循环使用的制备L-胱氨酸的方法。
本发明的目的是这样实现的 —种L-胱氨酸的制备方法，该方法是以易溶于水的L-半胱氨酸为原料，蒸馏水
作为溶剂，以离子液体[Cnmim] [BFJ (n为2 8)溶解的金属酞菁为催化剂，分子氧作为氧
化剂，在高压反应釜中反应，合成不溶于水的L-胱氨酸，其具体步骤如下 第一步将L-半胱氨酸和蒸馏水按物质的量比为1 : 50 1 : 250放入反应釜
中，搅拌至溶解完全； 第二步将与L-半胱氨酸质量比为1 : 15. 12 1 : 151. 2的金属酞菁溶解于一 定量的[Cnmim] [BFJ中形成饱和溶液后，再将其加入到反应釜中与L_半胱氨酸水溶液混合 均匀； 第三步向经过第二步处理后的反应釜中充入O. 5 3.0MPa氧气，在室温下反 应6 30h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量； 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化 活性降低。 本发明与现有技术相比有以下显著优点 (1)、用廉价的分子氧取代高价金属盐作为氧化剂，降低生产成本。
(2)、催化体系与反应体系易于分离，催化剂可以重复使用。
(3)、反应的选择性好，可达100%。
(4)、整个反应在室温进行，以水为溶剂，不仅降低能耗，而且对环境非常友好。
(5)、整个反应步骤简单，操作方便。
具体实施方式
实施例1 第一步准确称取O. 1210gL-半胱氨酸置于反应釜中，加入1. 8ml蒸馏水使其完全 溶解。 第二步准确称取O. 0080g铁酞菁溶解在[C8mim] [BF4]配成饱和溶液后，再将其加 入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀。 第三步向经过第二步处理的反应釜充入氧气，氧气的压力0.5MPa，然后在室温 下反应24h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量。收率可达85. 10%。 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化
活性降低。 实施例2 第一步准确称取0. 2420gL_半胱氨酸置于反应釜中，加入4. Oml蒸馏水使其完全 溶解。 第二步准确称取O. 0016g钴酞菁溶解在[C6mim] [BF4]配成饱和溶液后，再将其加 入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀。 第三步向经过第二步处理的反应釜充入氧气，氧气的压力2.0MPa，然后在室温 下反应24h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量。收率可达76. 78% 。 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化
活性降低。 实施例3 第一步准确称取0. 2420gL_半胱氨酸置于反应釜中，加入4. Oml蒸馏水使其完全 溶解。 第二步准确称取0. 0080g钴酞菁溶解在[C4mim] [BF4]配成饱和溶液后，再将其加 入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀。 第三步将经过第二步处理的反应釜充入氧气，氧气的压力2.0MPa，然后在室温 下反应6h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量。收率可达85. 27% 。 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化
活性降低。 实施例4 第一步准确称取0. 2420gL_半胱氨酸于反应釜中，加入6. Oml蒸馏水使其完全溶 解。 第二步准确称取0. 0080g铜酞菁溶解在[C2mim] [BF4]配成饱和溶液后，再将其加
4入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀。 第三步将经过第二步处理的反应釜充入氧气，氧气的压力2.0MPa，然后在室温 下反应30h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量。收率可达90. 56% 。 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化
活性降低。 实施例5 第一步准确称取O. 1210gL-半胱氨酸于反应釜中，加入9. Oml蒸馏水使其完全溶 解。 第二步准确称取0. 0080g铁酞菁溶解在[C6mim] [BF4]配成饱和溶液后，再将其加 入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀。 第三步将经过第二步处理的反应釜充入氧气，氧气的压力2.0MPa，然后在室温 下反应24h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量。收率可达90. 80% 。 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化
活性降低。 实施例6 第一步准确称取0. 2420gL_半胱氨酸于反应釜中，加入4. Oml蒸馏水使其完全溶 解。 第二步准确称取0. 0080g钴酞菁溶解在[C8mim] [BF4]配成饱和溶液后，再将其加 入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀。 第三步将经过第二步处理的反应釜充入氧气，氧气的压力3.0MPa，然后在室温 下反应24h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，称量。收率可达93. 10%。 第四步将抽滤后所得到滤液即催化体系重复利用，未明显发现催化体系的催化 活性降低。
权利要求
一种L-胱氨酸的制备方法，其特征在于该方法是以易溶于水的L-半胱氨酸为原料，蒸馏水作为溶剂，以离子液体[Cnmim][BF4]溶解的金属酞菁为催化剂，分子氧作为氧化剂，在高压反应釜中反应，合成不溶于水的L-胱氨酸，其具体步骤如下第一步将L-半胱氨酸和蒸馏水按物质的量比为1∶50～1∶250放入反应釜中，搅拌至溶解完全；第二步将与L-半胱氨酸质量比为1∶15.12～1∶151.2的金属酞菁溶解于一定量的[Cnmim][BF4]中形成饱和溶液后，再将其加入到反应釜中与L-半胱氨酸水溶液混合均匀；第三步向经过第二步处理后的反应釜中充入0.5～3.0MPa氧气，在室温下反应6～30h后，释放未反应完的氧气，对反应产物进行抽滤并用大量蒸馏水洗涤处理，得到L-胱氨酸；所述离子液体[Cnmim][BF4]n＝2～8。
全文摘要
本发明公开了一种L-胱氨酸的制备方法，该方法是以易溶于水的L-半胱氨酸为原料，蒸馏水作为溶剂，以离子液体[Cnmim][BF4](n为2～8)溶解的金属酞菁为催化剂，分子氧作为氧化剂，在高压反应釜中反应，合成不溶于水的L-胱氨酸。本发明生产成本低，催化剂可重复使用，反应的选择性好，整个反应在室温进行，以水为溶剂，不仅降低能耗，而且对环境友好，反应步骤简单，操作方便。
文档编号C07C319/24GK101704775SQ20091019892
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者单冲冲, 单永奎, 张新华, 王平, 赵新华 申请人:华东师范大学