[发明专利]水相合成N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种食品甜味剂的中间体的制备方法，具体涉及一种水相合成N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的方法。

背景技术

阿斯巴甜(Aspartame)，化学名称为N-α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯，是一种口感纯正、安全性高、热量低的优良食品甜味剂，已被联合国食品添加剂联席委员会(JECFA)确定为国际A(I)级甜味剂。纵观已见报道的各种合成路线，大体上可分为化学合成法和生物合成法两类。而生物合成法又根据L-天冬氨酸分子的氨基是否需要加脱保护基团分为化学-酶法和酶法两类。实际上目前阿斯巴甜的合成方法仍以化学法为主，而且其中绝大多数均以L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸为主要原料，区别只在于L-天冬氨酸上氨基的保护基团不同，L-苯丙氨酸的甲酯化次序不同。

目前工业生产绝大多数采用的是内酸酐法，是以L-天冬氨酸为原料，经保护α-氨基、形成α，β-内酸酐、与苯丙氨酸缩合，然后脱除保护基，再甲酯化而得到。生产工艺分步进行，其中N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐与L-苯丙氨酸的酰化反应需在无水的醋酸溶剂中进行，反应需消耗大量的醋酸，提高了生产成本，恶化生产环境。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术之不足，提供一种水相合成N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的方法。该方法是在酸碱参与下，以水作为溶剂的竞争性反应，无需消耗大量醋酸，生产成本低，且工艺步骤简单，对环境无污染。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水相合成N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的方法，具体采用以下步骤：

(1)在搅拌条件下，向反应容器中加入L-苯丙氨酸和水，水与L-苯丙氨酸的摩尔比不低于22.9∶1，混匀，然后加入氢氧化钠或氢氧化钾调节体系pH值至8～10.5；

(2)向反应容器中同步加入N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐以及氢氧化钠或氢氧化钾，加料过程中使体系的pH值始终保持8～10.5，L-苯丙氨酸：N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐的摩尔比为1∶1～1.25，加完后继续搅拌使反应充分，再调节体系pH值为1～3，从开始加入N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐以及氢氧化钠或氢氧化钾至调节体系pH值为1～3完毕，始终控制体系温度为5℃以下；

(3)将体系降温，抽滤，压榨，干燥，得到N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸，抽滤所得滤液作为母液，重复步骤(1)～(3)循环利用。

所述搅拌速度为30～120转/分。

步骤(2)中，加料过程中使体系的pH值始终保持9～10；同步加入N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐以及氢氧化钠或氢氧化钾，加料时间为2～6小时；用盐酸或稀硫酸调节体系pH值为1～3。

步骤(3)中所述降温是降温至2℃以下；抽滤以后，先对滤饼压榨，然后再干燥。压榨有利于除去滤饼中的水分以及除去更多的盐分。

本发明是将N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐(以下简称酸酐)和液碱分次加入L-苯丙氨酸碱性水溶液中，利用酰化反应速度快于N-甲酰-α-L-天门冬氨酸酐的水解速度，在水溶液中实现了酸酐与L-苯丙氨酸的酰化反应，经酸化处理后得到N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明方法突破了传统的思维惯性，实现了在水相中合成N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的目的，且工艺简单，易于操作，无需消耗大量醋酸，对环境无污染，平均产率(产率以α体与β体合计值计)≥98％，平均α/β≥2.9，且抽滤后的滤液可以作为母液循环套用，有效地节省了生产成本。

附图说明

图1为实施例5制备的N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的液相色谱图；

图2为传统溶剂合成法制备的N-甲酰-α-L-天门冬氨酰-L-苯丙氨酸的液相色谱图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护内容不局限于以下实施例。

实施例1