[发明专利]一种(S)-(+)-2-甲基丁腈的制备方法

说明书

一种（S）‑（+）‑2‑甲基丁腈的制备方法，属于化学合成技术领域，可解决现有S）‑（+）‑2‑甲基丁腈的合成方法成本高，反应时间长，产率低，分离困难的问题，向置于冰水浴中的烧瓶中依次加入水、L‑异亮氨酸和碳酸氢钠，搅拌，分批次加入TCAA，每隔5min加入一次，2h内加完，继续搅拌1h，反应完毕；抽滤，分别得到滤饼和滤液A；萃取滤液A，分液后分别得到有机层B和水层C，水层C再用乙酸乙酯萃取，分液后分别得到有机层D和水层E，将两次萃取得到的有机层B和有机层D合并，得到混合溶液F；混合溶液F进行减压蒸馏，分别得到乙酸乙酯和（S）‑（+）‑2‑甲基丁腈。本发明产率高，高达93.2%，分离容易。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种(S)-(+)-2-甲基丁腈的制备方法。

背景技术

(S)-(+)-2-甲基丁腈是重要的手性中间体，可以用来合成手性香料(S)-(+)-2-甲基丁酸。

现有文献报道的关于(S)-(+)-2-甲基丁腈的合成方法都存在一定的问题，比如：

(1)D.Tatone，TranCongDich，R.Nacco，andC.Botteghi.J.Org.Chem.，1975，Vol.40，No.20，2987—2990报道的常规方法：(S)-(+)-2-甲基丁醛肟脱水合成(S)-(+)-2-甲基丁腈，(S)-(+)-2-甲基丁醛肟来源困难，限制了该合成方法的推广。

(2)Bakke，Mikio；Ohta，Hiromichi；Kazmaier，Uli；Sugai，Takeshi.Synthesis1999，No.9，1671–1677报道的生化方法：以L-异亮氨酸为原料，毫克级规模投料量，使用生物酶催化氧化，反应时间48小时。很明显，反应时间太长，生产效率低下，反应对生物酶的要求非常高，生产成本非常高，不利于工业化放大生产。

(3)GillesLaval，BernardT.Golding.Synlett2003，No.4，542–546报道的氨基酸氧化方法：使用L-异亮氨酸为原料，以磷酸氢二钠和柠檬酸制备的pH＝5的缓冲液做溶剂，使用氨基酸3倍摩尔的N-溴代丁二酰亚胺(简称NBS，NBS事先用N，N-二甲基甲酰胺溶解)室温氧化。该合成方法的缺点很多，缓冲液的体积很大，必然导致生产效率降低；NBS的价格较高，用量较大增加了生产成本；放大生产反应温度较难控制在室温水平。

(4)LidiaDeLuca，GiampaoloGiacomelli.Synlett，2004，No.12，2180–2184报道的氨基酸氧化方法：使用L-异亮氨酸为原料，加入氢氧化钠水溶液使氨基酸全溶，低温下(约5度)一次性加入三氯异氰尿酸(简称TCCA，CAS:87-90-1)。该合成方法的弊端是反应液的碱性太强，放大生产反应剧烈，即使一份份加入TCCA，稳定控制反应温度仍然有很大的困难，并且导致副产物增加。

(5)GeneA.Hiegel，JustinC.LewisJasonW.Bae.Synth.Commun.2004，34(19)，3449-3453报道的氨基酸氧化脱羧方法：使用L-异亮氨酸为原料，以吡啶为溶剂，然后加入水，室温条件下缓缓加入三氯异氰尿酸，生成(S)-(+)-2-甲基丁腈，收率88％。该方法使用吡啶做溶剂，增加了原料成本；因为吡啶的沸点(118度)和产品的沸点(125度)差别很小，增加了分离的难度；吡啶的气味很大，这给生产操作增加了环保压力。

发明内容

本发明针对现有S)-(+)-2-甲基丁腈的合成方法成本高，反应时间长，产率低，分离困难的问题，提供一种(S)-(+)-2-甲基丁腈的制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种(S)-(+)-2-甲基丁腈的制备方法，包括如下步骤：

第一步，向置于冰水浴中的烧瓶中依次加入水、L-异亮氨酸和碳酸氢钠，搅拌15min；