[发明专利]一种关于α-环丙氨酸的制备方法

说明书

技术领域

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

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。

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 A1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。

    专利US4298760 A1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。

Logusch ，EW（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。

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

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。

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%。

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℃，更优选于78～80℃，反应时间优选于1～4h，更优选于2～3h。

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℃，更优选于45～50℃，反应时间优选于0.5～2h，更优选于1～1.5h。

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NaOH(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℃，更优选于42～45℃，反应时间优选于3～6h，更优选于4～5h。

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℃，更优选于75～80℃，反应时间优选于10～13h，更优选于11～12h。

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。 

附图说明

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

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。

实施例1

甘氨酸乙酯的制备

甘氨酸20g，乙醇160~200ml于配有温度计的250ml三口瓶中，升温至80℃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，0~4℃吸晶，过滤，烘干，得产品约22g。

实施例2

（N-对甲基苯磺酰）甘氨酸乙酯的制备

将NaOH9.5g放入配有温度计的250ml三口瓶中，溶于100~120ml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℃，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。

实施例3