[发明专利]一种硒代蛋氨酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于禽畜饲料添加剂领域，具体涉及一种硒代蛋氨酸的制备方法。

背景技术

作为禽畜饲料添加剂，有机硒具有提高禽畜产品质量，增强动物繁殖能力，提高其免疫力，吸收率高、生物活性强等特点，因此已成为目前硒研究的热点之一。

目前合成L-硒代蛋氨酸的常见方法有液氨法，甲基锂法，氨基丁内酯氢溴酸盐法，甲硒基丙醛法，二卤代乙基哌啶二酮法等。国际上最新关于硒代蛋氨酸合成工艺是由T.Koch和O.Buchardt开发的，其合成工艺如下式所示：

该合成方法从蛋氨酸出发经过7步反应得到目标化合物，总收率不到30％，工艺中使用甲基锂(极易燃)和三丁氧基硼等化学试剂，这些试剂在我国尚未工业化生产，而且工艺中有一步在强酸性条件下使用氢溴酸卤代，还有一步需要无水无氧条件，对设备和操作的要求非常高，难以实现规模化生产。

国内宋连卿等也对硒代蛋氨酸的合成工艺进行了研究，从Y-丁内酯出发，经过溴化、氨基化、加成等5个步骤合成目标产物，合成工艺如下：

4Se+N₂H₂+4KOH→2K₂Se₂+N₂+4H₂O

K₂Se+2CH₃I→CH₃S_e-S_e-CH₃+2KI

H₃Se-Se-CH₃+2NaBH₄+6CH₃OH→2CH₃SeNa+2B(OCH₃)₃+7H₂

采用较为便宜的Y-丁内酯为起始原料，得到的是DL-硒代蛋氨酸，总收率约为33％，该合成路线需要在接近溴的沸点温度下加入剧毒的液体溴，操作难度大，且对设备要求高。

发明内容

针对现有技术缺陷，本发明提供了一种硒代蛋氨酸的制备方法，该方法具有产物收率高、合成工艺简单，原料易得，反应条件温和，易于实现 工业化等优点。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

本发明所述硒代蛋氨酸的制备方法，包括以下步骤：

(a)L-α-氨基-γ-丁内酯氢溴酸盐的合成：醇类和水作为反应介质，L-蛋氨酸与碳酸二甲酯或硫酸二甲酯反应，搅拌下加入冰醋酸和溴乙酸，然后加热至70-90℃回流反应1-5h，脱去甲硫基同时成环生成L-α-氨基-γ-丁内酯，减压蒸馏后，加入氢溴酸，加热至50-70℃反应0.5-2h，冷却至20-25℃，结晶过滤，得到L-α-氨基-γ-丁内酯氢溴酸盐；

(b)甲硒化钠的合成：氢氧化钠水溶液作反应介质，硒单质与水合肼在20-25℃下反应24-48h生成二硒化钠，再加入碳酸二甲酯或硫酸二甲酯20-25℃下反应4-12h生成二甲基二硒醚，静置分层，分出下层有机相，然后加入乙醇、硼氢化钠保持20-25℃反应3-5h制得甲硒化钠；

4Se+N₂H₄+4NaOH→2Na₂Se₂+4H₂O+N₂

Na₂Se₂+(CH₃)₂CO₃→CH₃SeSeCH₃+Na₂CO₃

CH₃SeSeCH₃+2NaBH₄+6EtOH→2CH₃SeNa+2B(OEt)₃+7H₂；

(c)L-硒代蛋氨酸的合成：无水乙醇作反应介质，将步骤(a)和(b)所得物料在温度60-80℃下反应6-12h，冷却至20-25℃，加入乙酸或盐酸，调节反应液至pH值为5～6，脱水得目标产物L-硒代蛋氨酸；

优选地，步骤(a)中L-蛋氨酸、碳酸二甲酯、氢溴酸的质量比为1:0.8:2。