一种多肽原料N-芴甲氧羰基-O-叔丁基苏氨酸的制备方法与流程

本发明涉及一种多肽原料n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸的制备方法。

背景技术：

n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸是合成多肽特别是固相合成多肽的重要中间体，n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸的制备一般的方法为：1，溴化镁脱除法，在四面体快报【tetrahedronletters;vol.38;nb.23;(1997);p.4025–4028】描述，先做成fmoc-thr(tbu)-osem(n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸三甲基硅烷乙氧基酯)，然后脱除sem基团得到n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸，成本较高。2，皂化脱除法，在有机化学杂志【journaloforganicchemistry;vol.56;nb.10;(1991);p.3447–3449】中描述，先做成fmoc-thr(tbu)-ome（n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸甲酯），然后脱除甲酯得到n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸，收率低，光学纯度低。3，现有的n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸的制备方法为：第一步，苏氨酸悬浮于甲醇中，降温滴加氯化亚砜，然后自然升温反应，反应好之后浓缩除去溶剂，得到苏氨酸甲酯盐酸盐；第二步，苏氨酸甲酯盐酸盐溶于水中，通过碱液调节ph在8-9之间，然后加入氯甲酸苄酯和乙酸乙酯反应，反应好之后分层，乙酸乙酯层处理浓缩得到中间体苄氧羰基苏氨酸甲酯；第三步，苄氧羰基苏氨酸甲酯溶解于二氯甲烷中，滴加浓硫酸，加入异丁烯，密封反应两天，处理得到中间体n-苄氧羰基-o-叔丁基苏氨酸甲酯；第四步，中间体n-苄氧羰基-o-叔丁基苏氨酸甲酯溶于水和丙酮中，加入2n的氢氧化钠水溶液使ph值在11-12之间，反应好处理得到n-苄氧羰基-o-叔丁基苏氨酸；第五步，n-苄氧羰基-o-叔丁基苏氨酸溶于甲醇中，加入催化剂钯炭，通氢气，反应好处理得到o-叔丁基苏氨酸；第六步，o-叔丁基苏氨酸溶于水和丙酮中，用碱液调节ph值8-9之间，加入9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯，反应好处理得到最终产品n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸，总收率在45-48%。整体步骤多，产率低，并且用到了易自燃的钯炭，易爆炸的氢气，成本和危险性均高。

技术实现要素：

本发明技术目的在于克服原工艺中的复杂性，周期长，成本高，收率低，光学纯度低等技术问题，提供了一种多肽原料n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸的制备方法，该方法简单易控制，反应周期较短，收率高，成本低，光学纯度高，适宜于规模化生产。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种多肽原料n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，苏氨酸悬浮于甲醇中，降温滴加氯化亚砜，然后升温到60℃反应，反应好之后浓缩除去溶剂，得到苏氨酸甲酯盐酸盐；

第二步，苏氨酸甲酯盐酸盐溶于二氯甲烷中，通入异丁烯，加浓硫酸，密封反应两天，经后处理得到油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯；

第三步，o-叔丁基苏氨酸甲酯溶于水和丙酮中，加入氢氧化钠水溶液使ph值在11-12之间，反应好得到o-叔丁基苏氨酸的溶液，加入9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯，用碱液维持反应体系ph值8-9之间，反应好之后，洗涤酸化萃取，处理得到最终产品n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸。

具体步骤是：所述第一步，苏氨酸悬浮于甲醇中，苏氨酸和甲醇的重量比为1:7~10，降温到t＜-5℃时开始滴加氯化亚砜，并保持体系温度始终小于0℃，4-6小时滴加完毕，苏氨酸和氯化亚砜的质量比是1:1.2-1.6，然后升温到60℃反应4-6小时，tlc检测反应结束，反应好之后减压浓缩除去溶剂，得到油状物苏氨酸甲酯盐酸盐；

第二步，油状物苏氨酸甲酯盐酸盐溶于二氯甲烷中，油状物苏氨酸甲酯盐酸盐和二氯甲烷质量比为1:5~7，通入异丁烯，油状物苏氨酸甲酯盐酸盐和异丁烯的质量比为1:2~3，加浓硫酸，油状物苏氨酸甲酯盐酸盐和浓硫酸的质量比为：1:0.1~0.2，密封反应两天，tlc检测反应结束，用饱和的碳酸氢钠水溶液洗涤两次，减压浓缩得到油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯；

第三步，油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯溶于水和丙酮中，油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯和丙酮的质量比为1:2.5~4，丙酮和水的质量比为9~11:1，加入2n的氢氧化钠水溶液使ph值在11-12之间，温度维持在20-25℃，反应3小时，反应好得到o-叔丁基苏氨酸的溶液，加入柠檬酸调节ph值等于8-10，加入9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯，原料o-叔丁基苏氨酸和9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯的摩尔比为1:0.65~0.8，用碳酸钠碱液维持反应体系ph值8-9之间，反应好之后，乙酸乙酯:石油醚=1:2的混合溶剂洗涤，柠檬酸酸化，乙酸乙酯萃取，柠檬酸水洗两次，水洗一次，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，抽滤，减压浓缩，加石油醚结晶，得到最终产品n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸。

本发明的有益效果是：从苏氨酸甲酯开始，可以一锅法生产n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸，中间体无需纯化处理，极大的节省了周期，缩短了合成步骤，适合大批量生产，由苏氨酸甲酯和异丁烯在浓硫酸的催化下直接得到o-叔丁基苏氨酸甲酯，节省了用氯甲酸苄酯保护氨基然后在脱除的步骤，避免了使用钯炭、氢气等易燃易爆化学品，同时，和文献专利相比，本发明先把中间体o-叔丁基苏氨酸甲酯脱除甲酯，然后和9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯反应得到最终产品，避免了n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸甲酯在脱除甲酯时带来的n-芴甲氧羰基基团部分脱除和产品消旋，提高了产品光学纯度和收率，并且可以显著降低生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例1最终产品ms图谱。

图2为本发明实施例1最终产品hplc图谱。

图3为本发明实施例1最终产品核磁谱图。

图4为本发明实施例1最终产品红外图谱。

图5为本发明实施例1最终产品光学纯度图谱。

具体实施方式

本发明包括但不限于下述实例

实施例1：

第一步，在6000l反应釜中，300公斤原料苏氨酸悬浮于2400公斤甲醇中，搅拌，冷冻盐水降温到t＜-5℃时开始滴加氯化亚砜390公斤，并保持体系温度始终小于0℃，4小时滴加完毕，然后用蒸汽升温到60℃反应4小时，tlc检测反应结束，反应好之后减压浓缩除去溶剂，得到油状物苏氨酸甲酯盐酸盐510公斤；

第二步，510公斤油状物苏氨酸甲酯盐酸盐溶于3060公斤二氯甲烷中，搅拌，通入异丁烯1500公斤，加质量百分浓度98%浓硫酸100公斤，密封反应两天，tlc检测反应结束，用饱和的碳酸氢钠水溶液洗涤两次，每次1000升，分层，减压浓缩，得到油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯505公斤；

第三步，505公斤油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯溶于1515公斤丙酮中，搅拌，加水151.5公斤，通过加入2n的氢氧化钠水溶液使ph值在11-12之间，共计用氢氧化钠150公斤，全程温度维持在20-25℃之间，反应3小时，tlc检测反应结束，得到o-叔丁基苏氨酸的混合溶液，加入柠檬酸调节ph值等于9，加入9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯595.2公斤，用质量百分浓度20%的碳酸钠碱液维持反应体系ph值8-9之间，温度20-25℃之间，tlc检测反应结束之后，乙酸乙酯:石油醚=1:2（体积比）的混合溶剂洗涤两次，每次1200升，分层，水相保留，加入乙酸乙酯3000升，用柠檬酸固体酸化到ph等于4-5，质量百分浓度5%的柠檬酸水洗两次，水洗一次，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，抽滤，减压浓缩，加石油醚1000升结晶，得到最终产品n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸631.1公斤，hplc99.92%,光学纯度100%，总收率63%。产品ms图谱见图1，产品hplc图谱见图2，产品核磁谱图见图3，产品红外图谱见图4，产品光学纯度图谱见图5。

实施例2

第一步，在5l三口瓶中，300克原料苏氨酸悬浮于2.1公斤甲醇中，搅拌，冷冻盐水降温到t＜-5℃时开始滴加氯化亚砜0.36公斤，并保持体系温度始终小于0℃，5小时滴加完毕，然后加热套升温到60℃反应5小时，tlc检测反应结束，反应好之后减压浓缩除去溶剂，得到油状物苏氨酸甲酯盐酸盐0.45公斤；

第二步，0.45公斤油状物苏氨酸甲酯盐酸盐溶于3公斤二氯甲烷中，搅拌，通入异丁烯1.2公斤，加质量百分浓度98%浓硫酸45克，密封反应两天，tlc检测反应结束，用饱和的碳酸氢钠水溶液洗涤两次，每次1升，分层，减压浓缩，得到油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯0.4公斤；

第三步，0.4公斤油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯溶于1.5公斤丙酮中，搅拌，加水0.16公斤，通过加入2n的氢氧化钠水溶液使ph值在11-12之间，共计用氢氧化钠0.1公斤，全程温度维持在20-25℃之间，反应3小时，tlc检测反应结束，得到o-叔丁基苏氨酸的混合溶液，加入柠檬酸调节ph值等于8，加入9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯0.6公斤，用质量百分浓度20%的碳酸钠碱液维持反应体系ph值8-9之间，温度20-25℃之间，tlc检测反应结束之后，乙酸乙酯:石油醚=1:2（体积比）的混合溶剂洗涤两次，每次1.2升，分层，水相保留，加入乙酸乙酯3升，用柠檬酸固体酸化到ph等于4-5，质量百分浓度5%的柠檬酸水洗两次，水洗一次，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，抽滤，减压浓缩，加石油醚1升结晶，得到最终产品n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸480克，hplc99.69%,光学纯度99.98%，总收率47.9%。产品的各种图谱参见实施例1。

实施例3

第一步，在500l反应釜中，25公斤原料苏氨酸悬浮于250公斤甲醇中，搅拌，冷冻盐水降温到t＜-5℃时开始滴加氯化亚砜40公斤，并保持体系温度始终小于0℃，6小时滴加完毕，然后用蒸汽升温到60℃反应4小时，tlc检测反应结束，反应好之后减压浓缩除去溶剂，得到油状物苏氨酸甲酯盐酸盐42公斤；

第二步，50公斤油状物苏氨酸甲酯盐酸盐溶于250公斤二氯甲烷中，搅拌，通入异丁烯100公斤，加质量百分浓度98%浓硫酸8公斤，密封反应两天，tlc检测反应结束，用饱和的碳酸氢钠水溶液洗涤两次，每次120升，分层，减压浓缩，得到油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯41公斤；

第三步，41公斤油状物o-叔丁基苏氨酸甲酯溶于105公斤丙酮中，搅拌，加水10公斤，通过加入2n的氢氧化钠水溶液使ph值在11-12之间，共计用氢氧化钠12公斤，全程温度维持在20-25℃之间，反应3小时，tlc检测反应结束，得到o-叔丁基苏氨酸的混合溶液，加入柠檬酸调节ph值等于10，加入9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺碳酸酯50公斤，用质量百分浓度20%的碳酸钠碱液维持反应体系ph值8-9之间，温度20-25℃之间，tlc检测反应结束之后，乙酸乙酯:石油醚=1:2（体积比）的混合溶剂洗涤两次，每次100升，分层，水相保留，加入乙酸乙酯250升，用柠檬酸固体酸化到ph等于4-5，质量百分浓度5%的柠檬酸水洗两次，水洗一次，饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥，活性炭脱色，抽滤，减压浓缩，加石油醚80升结晶，得到最终产品n-芴甲氧羰基-o-叔丁基苏氨酸61公斤，hplc99.76%,光学纯度99.99%，总收率61%。产品的各种图谱参见实施例1。