專利名稱：利用d－酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物的制備方法，尤其涉及一種利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。
背景技術(shù)：
L-苯丙氨酸是一種重要的氨基酸，它具有生物活性，人和動(dòng)物自身不能合成，必須從外界攝取，屬于八種必需氨基酸之一，同時(shí)它也是生物體內(nèi)合成酪氨酸的重要原料。苯丙氨酸是某些氨基酸藥物和氨基酸營(yíng)養(yǎng)食品所必需的成分，是合成某些抗癌藥物的中間體。D-苯丙氨酸是與L-苯丙氨酸相對(duì)應(yīng)的非天然氨基酸，在醫(yī)藥領(lǐng)域的用途廣泛，如用于合成治療老年癡呆癥藥物、合成肽類抗疼止痛藥、用于腫瘤治療的肽類藥物。其次在食品、化妝品、生化試劑領(lǐng)域也有應(yīng)用價(jià)值。目前制備苯丙氨酸的方法成本較高，將L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸進(jìn)行拆分的方法通常有結(jié)晶法拆分、復(fù)鹽結(jié)晶法拆分、轉(zhuǎn)換法生成，這些方法普遍存在生產(chǎn)過(guò)程繁瑣，產(chǎn)品的純度和收率地低，不能滿足大批量生產(chǎn)的要求。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的就是為了解決目前缺乏有效制備苯丙氨酸，不能用于大批量生產(chǎn)的問(wèn)題，提供一種具有工藝簡(jiǎn)便，產(chǎn)品的純度、收率高等優(yōu)點(diǎn)的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，它的方法為，利用D-酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構(gòu)體在銅離子的協(xié)助下穩(wěn)定常數(shù)不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，采用逆流萃取實(shí)現(xiàn)苯丙氨酸的拆分，即(1)制備D-酒石酸二烷基酯；(2)以pH值為4.6-6.4、濃度為2克/升的苯丙氨酸為水相，以正辛烷/正辛醇有機(jī)相為稀釋劑，濃度為4克/升的D-酒石酸二烷基酯與醋酸銅混合為萃取劑，逆流萃取，兩相以體積比1∶1混合攪拌60-80分鐘，離心分相，完成苯丙氨酸拆分，制得D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。
所述D-酒石酸二烷基酯的烷基為C4～C8的直鏈或支鏈烷基。
所述步驟(1)中，制備D-酒石酸二烷基酯的方法為，將按重量份計(jì)的D-酒石酸10-20份、正辛醇30-46份、對(duì)甲苯磺酸0.3-0.7份和甲苯30-50份加入加熱裝置，在油浴上加熱，回流反應(yīng)14-16小時(shí)，常壓下蒸餾回收甲苯，減壓蒸餾回收反應(yīng)液中的正辛醇，剩余固體加20-30份環(huán)己烷溶解，用10％NaCO3溶液多次洗滌，再用水洗至中性，粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶多次，得到熔點(diǎn)為41℃的酯化產(chǎn)物D-酒石酸二正辛酯。
所述成分按重量份計(jì)為D-酒石酸15份、正辛醇38份、對(duì)甲苯磺酸0.5份和甲苯40份；所述環(huán)己烷按重量份計(jì)為25份。
所述加熱裝置為裝有溫度計(jì)和溶劑循環(huán)裝置三頸瓶。
所述油浴上加熱時(shí)應(yīng)一小時(shí)內(nèi)加熱至130度。
所述減壓蒸餾回收時(shí)的壓力為133帕。
所述水相以醋酸-醋酸鈉控制pH值。
所述有機(jī)相中正辛烷/正辛醇重量比為10～90∶90～10。
所述萃取劑中，D-酒石酸二正辛酯與醋酸銅按重量份1∶1～0.5比例配制。
本發(fā)明利用D-酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構(gòu)體在銅離子的協(xié)助下穩(wěn)定常數(shù)不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，采用逆流萃取實(shí)現(xiàn)苯丙氨酸的拆分。其中D-酒石酸二烷基酯的烷基為C4～C8的直鏈或支鏈烷基，水相pH值用醋酸鹽控制，稀釋劑為一定比例的正辛烷和正辛醇混合物。
本發(fā)明的有益效果是利用萃取方法，與結(jié)晶法以及酶拆分法等相比具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、可連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。萃取劑原料易得，價(jià)格低。采用混合溶劑作為稀釋劑，提高了萃取率，改善了分相速度。在最優(yōu)的條件下，D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸的萃取分離因子大于2.3，利用8～10級(jí)逆流萃取和洗滌得到純度99％的L-苯丙氨酸。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1、D-酒石酸二正辛酯的合成將D-酒石酸15g、正辛醇38mL、對(duì)甲苯磺酸0.5g和甲苯40mL加入裝有溫度計(jì)和溶劑循環(huán)裝置三頸瓶中，油浴上緩緩加熱，回流反應(yīng)15小時(shí)，常壓蒸餾回收甲苯，減壓蒸餾回收反應(yīng)液中的正辛醇，剩余固體加25mL環(huán)己烷溶解，用10％NaCO3溶液多次洗滌，再用水洗至中性，粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶多次，得到熔點(diǎn)為41℃的酯化產(chǎn)物D-酒石酸二正辛酯，產(chǎn)率約78.3％。旋光度+12°，白色蠟狀晶體。溶解性能溶解于氯仿、苯、甲苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑。
2、D-酒石酸二正辛酯萃取苯丙氨酸水相用醋酸-醋酸鈉控制pH值5.2，苯丙氨酸濃度2克/升。有機(jī)相以正辛烷/正辛醇(70/30，重量比)為稀釋劑，D-酒石酸二正辛酯與醋酸銅為萃取劑，濃度為4克/升。兩相以體積比1∶1混合攪拌70分鐘，離心分相，測(cè)的D-苯丙氨酸分配比0.30，L-苯丙氨酸分配比0.71。分離因子達(dá)到2.3。
3、D-酒石酸二正辛酯萃取苯丙氨酸水相用醋酸-醋酸鈉控制pH值4.6，苯丙氨酸濃度2克/升。有機(jī)相以正辛烷/正辛醇(70/30，重量比)為稀釋劑，D-酒石酸二正辛酯與醋酸銅為萃取劑，濃度為4克/升。兩相以體積比1∶1混合攪拌70分鐘，離心分相，測(cè)的D-苯丙氨酸分配比0.25，L-苯丙氨酸分配比0.54。分離因子達(dá)到2.14。
4、D-酒石酸二正辛酯萃取苯丙氨酸水相用醋酸-醋酸鈉控制pH值6.4，苯丙氨酸濃度2克/升。有機(jī)相以正辛烷/正辛醇(70/30，重量比)為稀釋劑，D-酒石酸二正辛酯與醋酸銅為萃取劑，濃度為4克/升。兩相以體積比1∶1混合攪拌70分鐘，離心分相，測(cè)的D-苯丙氨酸分配比0.25，L-苯丙氨酸分配比0.51。分離因子達(dá)到2.07。
權(quán)利要求
1.一種利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是它的方法為，利用D-酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構(gòu)體在銅離子的協(xié)助下穩(wěn)定常數(shù)不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，采用逆流萃取實(shí)現(xiàn)苯丙氨酸的拆分，即(1)制備D-酒石酸二烷基酯；(2)以pH值為4.6-6.4、濃度為2克/升的苯丙氨酸為水相，以正辛烷/正辛醇有機(jī)相為稀釋劑，濃度為4克/升的D-酒石酸二烷基酯與醋酸銅混合為萃取劑，逆流萃取，兩相以體積比1∶1混合攪拌60-80分鐘，離心分相，完成苯丙氨酸拆分，制得D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述D-酒石酸二烷基酯的烷基為C4～C8的直鏈或支鏈烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述步驟(1)中，制備D-酒石酸二烷基酯的方法為，將按重量份計(jì)的D-酒石酸10-20份、正辛醇30-46份、對(duì)甲苯磺酸0.3-0.7份和甲苯30-50份加入加熱裝置，在油浴上加熱，回流反應(yīng)14-16小時(shí)，常壓下蒸餾回收甲苯，減壓蒸餾回收反應(yīng)液中的正辛醇，剩余固體加20-30份環(huán)己烷溶解，用10％NaCO3溶液多次洗滌，再用水洗至中性，粗品用無(wú)水乙醇重結(jié)晶多次，得到熔點(diǎn)為41℃的酯化產(chǎn)物D-酒石酸二正辛酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的力法，其特征是所述成分按重量份計(jì)為D-酒石酸15份、正辛醇38份、對(duì)甲苯磺酸0.5份和甲苯40份；所述環(huán)己烷按重量份計(jì)為25份。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述加熱裝置為裝有溫度計(jì)和溶劑循環(huán)裝置三頸瓶。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法5，其特征是所述油浴上加熱時(shí)應(yīng)一小時(shí)內(nèi)加熱至130度。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述減壓蒸餾回收時(shí)的壓力為133帕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述水相以醋酸-醋酸鈉控制pH值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述有機(jī)相中正辛烷/正辛醇重量比為10～90∶90～10。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特征是所述萃取劑中，D-酒石酸二正辛酯與醋酸銅按重量份1∶1～0.5比例配制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用D－酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。它解決了目前缺乏有效制備苯丙氨酸，不能用于大批量生產(chǎn)的問(wèn)題，具有工藝簡(jiǎn)便，產(chǎn)品的純度、收率高等優(yōu)點(diǎn)。其方法為利用D－酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構(gòu)體在銅離子的協(xié)助下穩(wěn)定常數(shù)不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，采用逆流萃取實(shí)現(xiàn)苯丙氨酸的拆分。
文檔編號(hào)C07C229/00GK101016251SQ20071001353
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者孫國(guó)新, 崔玉, 田曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)