一種利用手性拆分法制備l-絲氨酸的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及L-絲氨酸的制備方法，具體涉及一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的 方法。
【背景技術】
[0002] L-絲氨酸(簡稱L-Ser)屬于非必需氨基酸，但具有重要的生理功能和應用價值，是 合成嘌呤、胸腺嘧啶、膽堿的前體;L-Ser的羥基經磷酸化作用后能衍生出具有重要生理功 能的磷絲氨酸，是磷脂的主要成分之一。目前，L-Ser已被應用于醫藥、食品和化妝品等領 域，包括醫藥領域的氨基酸輸液和營養增補液，食品領域的飲料添加劑以及化妝品領域的 天然保溫因子等。L-Ser的結構式如下：
[0004] 現有技術中，中國專利CN102559834A公開了一種以DL-絲氨酸為原料制備D-絲氨 酸和L-絲氨酸的方法，該方法先酰化制備N-乙酰-DL-絲氨酸，然后用D-氨基酰化酶水解其 中的N-乙酰D-絲氨酸，用L-氨基酰化酶水解其中的N-乙酰L-絲氨酸，最后用樹脂提取分離 分別得到D-絲氨酸和L-絲氨酸。該工藝反應步驟多，操作方法繁瑣，原料利用率不高，環境 易污染，收率不高，僅為82%，工業化前景不理想。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，以克服現有制 備方法中操作方法繁瑣，原料利用率不高，環境易污染，收率低等不足。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是：
[0007] 一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其包括如下步驟：
[0008] 1)將D，L_絲氨酸與拆分試劑L-(-)樟腦磺酸、催化劑2-醛基吡啶、冰乙酸溶劑的混 合物在80~95 °C反應2.5~3小時，冷卻至5~10 °C，從反應液中收集中間體L-絲氨酸· L-(_)樟腦磺酸；
[0009] 2)將步驟1)收集的中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶解于無水乙醇溶液中，通 入氨氣調節至pH= 7~7.5,在5~10 °C的溫度下攪拌反應1~1.5小時，然后將反應液過濾， 得到的白色固體經無水乙醇洗滌，干燥，得到目標產物L-絲氨酸。
[0010]進一步，步驟1)中從反應液中收集中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸的過程為:將 反應液過濾，得到的白色固體經乙酸乙酯洗滌，干燥，得到中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺 酸，其中，原料D，L-絲氨酸與洗滌用乙酸乙酯的質量體積比為1:1.5~2.5，g/mL。
[0011]本發明所述的D，L-絲氨酸：L-(-)樟腦磺酸：2-醛基吡啶的摩爾比為1:1~1.05 : 0.1 ~0.15〇
[0012 ] 再，所述的D，L-絲氨酸與冰乙酸的質量體積比為1:10~12，g/mL。
[0013]步驟2)中，所述中間體L-絲氨酸· L-(_)樟腦磺酸與溶解用無水乙醇的質量體積 比為1:4.0~5.0，g/mL。
[0014]本發明以D，L-絲氨酸為原料，冰乙酸為溶劑，在催化劑2-醛基吡啶、拆分試劑L-(_)樟腦磺酸的存在下進行消旋化和化學拆分，得到中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸，該 中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸在無水乙醇中用氨氣進行處理，獲得本發明的目標產物 D-絲氨酸。本發明的反應式如下：
[0016] 本發明選用L-(-)樟腦磺酸作為拆分試劑，拆分效果好，后處理方便，同時滿足動 力學拆分要求，實現了動力學拆分，具體是采用L-(_)樟腦磺酸可由原料D，L-絲氨酸拆分后 直接地、理論上可100%得到L-絲氨酸，而沒有D-絲氨酸產出。
[0017] 經檢測，本發明制備得到的L-絲氨酸的化學純度和光學純度均可達到99%以上， 產率達到90%以上，熔點為220~223°C。
[0018]本發明的有益效果：
[0019]本發明使用廉價的L-(_)樟腦磺酸進行化學拆分，得到中間體L-絲氨酸· L-(_)樟 腦磺酸，中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸經氨氣處理得到L-絲氨酸，該方法操作簡單，利 于環保，適于工業化大規模生產。
【具體實施方式】
[0020] 下面通過實施例對本發明作進一步說明，但實施例并不限制本發明的保護范圍。
[0021] 實施例1
[0022]在裝有攪拌、球形冷凝管、溫度計的反應瓶中，加入105g(lmol)D，L-絲氨酸、232g (lmol)L-(-)樟腦磺酸、10·7g(0· lmol)2-醛基吡啶及1050mL冰乙酸，加熱至85°C，在該溫度 下攪拌反應3小時。反應結束后冷卻至5°C，繼續攪拌1小時，過濾得到白色固體，經160mL乙 酸乙酯洗滌后，烘干，得到中間體1-絲氨酸*1^-(-)樟腦磺酸33(^，收率為97.9%。
[0023] 將上述330g L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶于1320mL無水乙醇中，通入氨氣調節pH =7,在5°C的溫度下攪拌反應1小時，過濾得白色固體粗產品，粗產品經無水乙醇洗滌2~3 次，烘干后得到目標產物L-絲氨酸95g，經檢測，樣品化學純度和光學純度分別為99.2 %和 99 · 5%，總收率為90 · 5%，熔點為220~222°C。
[0024] 實施例2
[0025]在裝有攪拌、球形冷凝管、溫度計的反應瓶中，加入105g(lmol)D，L-絲氨酸、243g (1.05mo 1)L-(-)樟腦磺酸、16g(0.15mo 1)2-醛基吡啶及1260mL冰乙酸，加熱至95°C，在該溫 度下攪拌反應2.5小時。反應結束后冷卻至8°C，繼續攪拌1小時，過濾得到白色固體，經 26〇 1^乙酸乙酯洗滌后，烘干得到中間體1^-絲氨酸*1^-(-)樟腦磺酸3328，收率為98.5%。 [00 26] 將上述332g L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶于1660mL無水乙醇中，通入氨氣調節pH =7.2,在10°C的溫度下攪拌反應1.5小時，過濾得白色固體粗產品，粗產品經無水乙醇洗滌 2-3次，烘干后得到目標產物97g，經檢測樣品化學純度和光學純度分別為99.0%和99.2 %， 總收率為92.4%，熔點為221~223°(：。
[0027]需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照較 佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發明的技術 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權 利要求范圍中。
【主權項】
1. 一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其包括如下步驟： 1) 將D，L-絲氨酸與拆分試劑L-(-)樟腦磺酸、催化劑2-醛基吡啶、冰乙酸溶劑的混合物 在80~95°(：反應2.5~3小時，再冷卻至5~10°(：，從反應液中收集中間體1^-絲氨酸.1^-(-) 樟腦磺酸； 2) 將步驟1)收集的中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸溶解于無水乙醇溶液中，通入氨 氣調節至pH = 7~7.5,在5~10°C下攪拌反應1~1.5小時，然后將反應液過濾，得到的白色 固體經無水乙醇洗滌，干燥，得到目標產物L-絲氨酸。2. 根據權利要求1所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟1) 中，從反應液中收集中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸的過程為:將反應液過濾，得到的白 色固體經乙酸乙酯洗滌，干燥，得到中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸，其中，原料D，L-絲氨 酸與洗滌用乙酸乙酯的質量體積比為1:1.5~2.5，g/mL。3. 根據權利要求1所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟1) 中，所述的D，L-絲氨酸:L-(-)樟腦磺酸:2-醛基吡啶的摩爾比為1:1~1.05:0.1~0.15。4. 根據權利要求1所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟1) 中，所述的D，L-絲氨酸與冰乙酸的質量體積比為1:10~12，g/mL。5. 根據權利要求1或2所述的利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，其特征在于，步驟 2)中，所述中間體L-絲氨酸· L-(-)樟腦磺酸與溶解用無水乙醇的質量體積比為1:4.0~ 5·0，g/mL〇
【專利摘要】本發明公開了一種利用手性拆分法制備L-絲氨酸的方法，該方法以D,L-絲氨酸為原料，冰乙酸為溶劑，在2-醛基吡啶催化劑、L-(-)樟腦磺酸拆分試劑的存在下進行手性拆分，得到的中間體L-絲氨酸·L-(-)樟腦磺酸在無水乙醇中用氨水進行處理，獲得本發明的目標產物L-絲氨酸。本發明制備得到的L-絲氨酸的化學純度和光學純度均可達到99％以上，熔點為220～223℃。本發明使用手性拆分方法，操作簡單，利于環保，適于工業化規模的生產。
【IPC分類】C07C229/22, C07C227/34
【公開號】CN105646255
【申請號】
【發明人】倪傳宏, 馬駿, 凌芳, 鄭琦, 陳浩云
【申請人】國藥集團化學試劑有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月18日