一种关于α-环丙氨酸的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种α-环丙氨酸合成方法，公开了一种由甘氨酸为原料，通过酯化，再与对苯磺酰氯合成，再与1,2-二溴乙烷进行烷基化反应，最后水解，得产品。本发明工艺污染小，操作简单，收率高，纯度好，成本低等优点，是一条适合工业化生产的工艺。
【专利说明】—种关于Ct-环丙氨酸的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机合成【技术领域】，具体涉及一种α-环丙氨酸的制备方法。
【背景技术】
[0002]α -环丙氨酸是一种天然非蛋白特种氨基酸，在医药和食品上用途很大。ACC能防治老年痴呆、保护脑神经损伤和降血压等作用；在养殖业上能调控家蚕蛋白生物合成，调控家禽产蛋率等；同时对谷类具有优良的生长调控作用，并且具有杀菌、抗肿瘤等作用。但人工合成不是很简单，原料易得、条件温和、方法简单的合成方法就更难。
[0003]目前在国内报道的合成方法极少，国外也多为实验室制法，原料不易得，污染大，或反应条件苛刻，收率很低。专利US5569781 Al报道以1，1-环丙基二甲酸二甲酯为原料，与氯化氢、氢氧化钠、氨反应生成所需要的产物，同时生成异构体，影响产率。
[0004]专利US4298760 Al报道中使用原料经过反应，同时使用1，2_ 二氯乙烷最终生成产物，但中间使用的六甲基磷酰胺，正丁基锂作为实验中出现是可以的，但在放大生成，就会增加生产成本。
[0005]Logusch ,Eff (Tetrahedron Letters, 1986,第一卷，27,第 49 页，5935-5938)曾报道:以1-肽酰亚胺基-1-环丙基甲酸甲酯为原料，在氯化氢通暖气的条件下反应，得到ACC。虽然诸如此类的反应很多，但有一个共同缺点，原料很难得到。
[0006]目前虽然有些实验可合成α-环丙氨酸，但大规模生成的极缺，寻找一条效益高、污染小、有望扩大生产的合成方法 具体重要意义。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种原料易得、污染小、收益高的合成路线。
[0008]本发明的α-环丙氨酸合成方法，其特征是由甘氨酸为原料，先与乙醇酯化，再与对苯磺酰氯合成，再与1，2- 二溴乙烷进行烷基化反应，最后水解，得产品，总产率70%~85%。
[0009]下面对本发明的α -环丙氨酸制备路线详细说明:
本发明所述的甘氨酸乙酯的制备，它是由甘氨酸和乙醇制备而得，催化剂包括对甲基苯磺酰氯、SOCl2, H Cl气体、浓H2SO4等，优选于对甲基苯磺酰氯，溶剂包括乙醇、甲醇、THF等，优选于乙醇，体积倍量8~10，反应温度优选于70~85°C，更优选于78~80°C，反应时间优选于I~4h，更优选于2~3h。
[0010]本发明所述的(N-对甲基苯磺酰)甘氨酸乙酯的制备中，用甘氨酸乙酯与对甲基苯磺酰氯(1.0~1.1eq)反应，在强碱催化下，强碱优选于醇钠、氢化钠、NaOH等，更优选于NaOH(1.2~1.5eq)，用水作溶剂，体积倍量5~6，反应温度优选于40~55°C，更优选于45~50°C,反应时间优选于0.5~2h,更优选于I~1.5h。
[0011]本发明所述的(N-对甲基苯磺酰)环丙氨酸乙酯的制备中，1，2- 二溴乙烷(1.4~1.5eq)与上述反应产物进行反应，碱性条件下反应，优选于Na0H(2Nmol)，溶剂优选于丙酮、异丙醇、甲苯，更优选于丙酮，体积倍量5~6，相转移催化剂优选于溴化三乙基苄基铵，反应温度优选于40~50°C,更优选于42~45°C ,反应时间优选于3~6h,更优选于4~5h。
[0012]本反应所述的α-环丙氨酸的制备中，上述反应物与水发生水解反应，酸性条件下进行，优选于HCl。溶剂优选于乙醇，体积倍量5~6，反应温度优选于70~85°C，更优选于75~80°C，反应时间优选于10~13h，更优选于11~12h。
[0013]本发明工艺的优点:原料易得，反应条件不苛刻，并且明显减少成本，适合扩大生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图为本发明α-环丙氨酸制备方法的反应路线。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细地实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0016]实施例1 甘氨酸乙酯的制备
甘氨酸20g，乙醇16(T200ml于配有温度计的250ml三口瓶中，升温至80°C控温回流，分批加入对甲基苯磺酰氯55g，反应2.5h。反应结束，减压蒸馏，(T4°C吸晶，过滤，烘干，得产品约22g。
[0017]实施例2
(N-对甲基苯磺酰)甘氨酸乙酯的制备
将Na0H9.5g放入配有温度计的250ml三口瓶中，溶于10(Tl20ml水中，加入对甲基苯磺酰氯42g，分批加入20g甘氨酸乙酯，控温50°C，反应1.5h。反应结束调PH值至7，用乙酸乙酯进行萃取，有机相浓缩结晶。过滤，烘干，得产品约45g。
[0018]实施例3
(N-对甲基苯磺酰)环丙氨酸乙酯的制备
配制NaOH浓度2mol/L,冰浴搅拌，另外称(N-对甲基苯磺酰)甘氨酸乙酯20g放入配有温度计的250ml三口瓶中，加入丙酮10(Tl20ml，降温至0~5°C，再将配好同时降温的NaOH溶液加入三口瓶内，再将溴化三乙基苄基铵18g，控温45°C，搅拌反应约4.5h，反应结束，分层萃取，有机相浓缩干，固体烘干，称重，得产品约18g。
[0019]实施例4
α-环丙氨酸的制备
(N-对甲基苯磺酰)环丙氨酸乙酯称取20g放入三口瓶中，溶于10(Tl20ml的乙醇中，通入HCl气体，80°C回流反应，反应时间llh，反应结束。浓缩干，得固体，烘干，得α-环丙氨酸约6g。
【权利要求】
1.本发明的α-环丙氨酸合成方法，其特征是由甘氨酸酯化，再与对甲基苯磺酰氯合成，再与1，2-二溴乙烷进行烷基化反应，最后水解，得产品。
2.根据权利要求1所述的甘氨酸乙酯的制备方法，其特征在于:第一步反应的催化剂包括对甲基苯磺酰氯、S0C12、H Cl气体、浓H2SO4等，优选于对甲基苯磺酰氯。
3.根据权利要求2所述的(N-对甲基苯磺酰)甘氨酸乙酯的制备方法，其特征在于:第二步反应在强碱催化下，强碱优选于醇钠、氢化钠、NaOH等，更优选于NaOH(l.2~1.5eq)。
4.根据权利要求3所述的(N-对甲基苯磺酰)环丙氨酸乙酯的制备方法，其特征在于:第三步反应溶剂优选于丙酮、异丙醇、甲苯，更优选于丙酮，体积倍量5~6。
5.根据权利要求4所述的(N-对甲基苯磺酰)环丙氨酸乙酯的制备方法，其特征在于:第三步反应相转移催化剂优选于溴化三乙基苄基铵。
6.根据权利要求5所述的α-环丙氨酸的制备方法，其特征在于:第二步反应为酸性条件下进行，优选于HCl。`
【文档编号】C07C229/48GK103848750SQ201410137290
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】张梅, 彭学东, 赵金召, 黄显明 申请人:江苏斯威森生物医药工程研究中心有限公司