专利名称：含羟基的n-酰代氨基酸及制备方法
技术领域：
本发明属于精细有机合成领域，涉及一类含有旋光活性或者消旋的含羟基的 N-酰代氨基酸及制备方法。
背景技术：
构成人体的氨基酸有20多种，它们是色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、 组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、 酪氨酸、3，5_ 二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸及瓜氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中， 在植物体内都能合成，而人体不能全部合成。其中8种是人体不能合成的，必需由食物中提供，叫做“必需氨基酸”。这8种必需氨基酸是色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是“非必需氨基酸”。组氨酸能在人体内合成，但其合成速度不能满足身体需要，有人也把它列为“必需氨基酸”。除甘氨酸外，上述蛋白质中的氨基酸均属L-α-氨基酸。L-α-氨基酸广泛地用于医药卫生以及医用高分子材料的合成之中，例如利用 L-α -氨基酸合成的聚氨基酸和聚酯聚酰胺材料已经被证实可以用作医用高分子材料。他们在人体内，可以发生降解成为小分子L- α -氨基酸，被人体吸收利用，因此由L- α -氨基酸制备的医用高分子材料具有极其重要的意义。文献报道，基于L-α-氨基酸通过一系列复杂的化学反应，合成出吗啉_2，5- 二酮衍生物，再通过开环聚合反应得到聚吗啉_2，5- 二酮衍生物类医用高分子材料。这类可降解的高分子材料可以用于药物控制释放、形状记忆高分子材料、组织工程支架等等。L-α-氨基酸分子中含有氨基和羧基，有的还有侧链功能基团例如羟基、羧基、氨基、巯基等，功能基团一般需要经过保护、活化后，才能进行所需要的化学反应，避免其他功能基团参与反应。这就导致合成反应路线过长，产率低，而且有的反应必须在高温下，还会造成氨基酸消旋反应的发生。含有旋光活性或者消旋的氨基酸结构的醇化合物是一类重要的精细化工原料，他们在医药、材料合成领域有重要应用。传统方法利用L- α -氨基酸合成含有旋光活性或者消旋的氨基酸结构的醇，必须经过对不参加反应的基团的保护、参与反应基团的活化、合成、脱保护等化学反应步骤，这必造成产率低，有时还会发生消旋化反应。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供含羟基的N-酰代氨基酸。本发明的第二个目的是提供含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法。本发明的技术方案概述如下含羟基的N-酰代氨基酸，具有下述结构
权利要求
1.含羟基的N-酰代氨基酸，其特征是具有下述结构
2.根据权利要求1所述的含羟基的N-酰代氨基酸，其特征是所述氨基酸侧链基团为甘氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、丝氨酸、酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸或瓜氨酸的侧链基团； 所述保护基团为羰基苄氧基、叔丁氧羰基、苄醇基、金刚烷醇基、环烷醇基、苄基、叔丁基、 2-苄氧草酰基、丁二酰基、对甲苄基、三苯甲基或对硝基苄基。
3.权利要求1的含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是包括如下步骤将氨基酸盐或带保护基团的氨基酸盐(III)和环内酯(IV)反应得到含羟基的N-酰代氨基酸盐，加酸酸化，得到含羟基的N-酰代氨基酸(I)或(II)；(III)
4.根据权利要求3所述含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是所述步骤为将氨基酸盐或带保护基团的氨基酸盐(III)和环内酯(IV)在温度为0°C-190°C反应30分钟-7天，得到含羟基的N-酰代氨基酸盐，加酸酸化，得到含羟基的N-酰代氨基酸(I)或 (II)。
5.根据权利要求4所述含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是所述反应温度为 500C _140°C，所述反应时间为4小时-2天。
6.根据权利要求3、4或5所述含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是所述氨基酸盐中的氨基酸为L-氨基酸、D-氨基酸或D，L-氨基酸。
7.根据权利要求6所述含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是所述氨基酸为甘氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、丝氨酸、酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸或瓜氨酸。
8.根据权利要求3、4或5所述含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是所述带保护基团的氨基酸盐为Ν( ε )-羰基苄氧基-L-赖氨酸盐、N ( ε )-羰基苄氧基-D-赖氨酸盐、 N ( O -羰基苄氧基-D，L-赖氨酸盐、N ( ε )-叔丁氧羰基-L-赖氨酸盐、N ( ε )-叔丁氧羰基-D-赖氨酸盐、Ν( ε )-叔丁氧羰基-D，L-赖氨酸盐、L-天门冬氨酸盐-β -苄酯、D-天门冬氨酸盐-β -苄酯、D，L-天门冬氨酸盐-β -苄酯、L-天门冬氨酸盐-β -金刚烷酯、D-天门冬氨酸盐-β -金刚烷酯、D，L-天门冬氨酸盐-β -金刚烷酯、L-天门冬氨酸盐-β -环烷酯、D-天门冬氨酸盐-β -环烷酯、D，L-天门冬氨酸盐-β -环烷酯、L-谷氨酸盐-Y -苄酯、D-谷氨酸盐-Y -苄酯、D，L-谷氨酸盐-Y -苄酯、L-谷氨酸盐-Y -金刚烷酯、D-谷氨酸盐-Y -金刚烷酯、D，L-谷氨酸盐-Y -金刚烷酯、L-谷氨酸盐-Y -环烷酯、D-谷氨酸盐-Y -环烷酯、D，L-谷氨酸盐-Y -环烷酯、0-苄基-L-丝氨酸盐、0-苄基-D-丝氨酸盐、 0-苄基-D，L-丝氨酸盐、0-叔丁基-L-丝氨酸盐、0-叔丁基-D-丝氨酸盐、0-叔丁基-D， L-丝氨酸盐、0- (2-苄氧草酰基)-L-丝氨酸盐、0- (2-苄氧草酰基)-D-丝氨酸盐、0- (2-苄氧草酰基)-D, L-丝氨酸盐、0- 丁二酰基-L-丝氨酸盐、0- 丁二酰基-D-丝氨酸盐、0- 丁二酰基-D，L-丝氨酸盐、0-苄基-L-酪氨酸盐、0-苄基-D-酪氨酸盐、0-苄基-D，L-酪氨酸盐、0-叔丁基-L-酪氨酸盐、0-叔丁基-D-酪氨酸盐、0-叔丁基-D，L-酪氨酸盐、0-苄基-L-苏氨酸盐、0-苄基-D-苏氨酸盐、0-苄基-D，L-苏氨酸盐、0-叔丁基-L-苏氨酸盐、 0-叔丁基-D-苏氨酸盐、0-叔丁基-D，L-苏氨酸盐、S-苄基-L-半胱氨酸盐、S-苄基-D-半胱氨酸盐、S-苄基-D，L-半胱氨酸盐、S-对甲苄基-L-半胱氨酸盐、S-对甲苄基-D-半胱氨酸盐、S-对甲苄基-D，L-半胱氨酸盐、S-对甲氧苄基-L-半胱氨酸盐、S-对甲氧苄基-D-半胱氨酸盐、S-对甲氧苄基-D，L-半胱氨酸盐、S-叔丁基-L-半胱氨酸盐、S-叔丁基-D-半胱氨酸盐、S-叔丁基-D，L-半胱氨酸盐、S-三苯甲基-L-半胱氨酸盐、S-三苯甲基-D-半胱氨酸盐、S-三苯甲基-D，L-半胱氨酸盐、S-对硝基苄基-L-半胱氨酸盐、S-对硝基苄基-D-半胱氨酸盐或S-对硝基苄基-D，L-半胱氨酸盐。
9.根据权利要求3、4或5所述含羟基的N-酰代氨基酸的制备方法，其特征是所述环内酯(IV)为￡-己内酯、对二氧环己酮、1，3-丙内酯、1，4-丁内酯、1，5-戊内酯、1，7-庚内酯、1，4-庚内酯、Y-辛内酯、δ-辛内酯、γ-壬内酯、δ-壬内酯、γ-癸内酯、δ-癸内酯、ε -癸内酯、丁位十一内酯、丁位十二内酯、丁位十三内酯、丁位十四内酯、环十五内酯或环十六内酯。
全文摘要
本发明公开了含羟基的N-酰代氨基酸及制备方法，含羟基的N-酰代氨基酸具有下述结构本发明所的含羟基的N-酰代氨基酸可用于材料合成、医药等领域，是一类合成高分子材料的中间体。将合成的高分子材料做成生物支架浸泡在磷酸缓冲溶液中，在9个月的时间内，对比己内酯均聚物质量基本上没有减少，而本发明的己内酯混聚物质量减少了约8％；在10周内，对二氧环己酮均聚物质量较少26％，而本发明的对二氧环己酮混聚物质量减少了35％。由这些中间体合成的混聚物与现有技术相应的均聚物相比，降解速率有很大的提高。
文档编号C07D209/20GK102503850SQ20111032573
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者冯亚凯, 张利, 曹宏飞, 郭锦堂 申请人:天津大学