專利名稱：一種合成α－氨基酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種合成α —氨基酸酯的方法。
背景技術(shù)：
α 一氨基酸及其衍生物是生物體及有機(jī)合成中ー類重要的化合物。它們是構(gòu)成蛋白質(zhì)的ー種基本結(jié)構(gòu)單元，在生物體機(jī)能及生物代謝上發(fā)揮重要作用。在有機(jī)合成化學(xué)中，α 一氨基酸及其衍生物作為ー類重要合成子，廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)藥、材料合成領(lǐng)域。人體內(nèi)α —氨基酸的合成是在輔酶維生素Β6的作用下，通過α —酮酸的轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。這個轉(zhuǎn)氨化過程需要特定的生物轉(zhuǎn)氨酶催化。
目前有機(jī)合成上制備α—氨基酸最為直接的方法之一是亞胺的催化氫化，但是金屬和氫氣的引入，高溫、高壓等條件影響了亞胺氫化反應(yīng)在エ業(yè)上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種底物適用范圍廣、反應(yīng)條件溫和、操作簡單、產(chǎn)率高、具有エ業(yè)化生產(chǎn)潛カ的ー鍋法合成α —氨基酸酯的方法。本發(fā)明所提供的合成α —氨基酸酯的方法，包括下述步驟I)以芐胺為氮源、三こ胺為催化劑，使α —酮酸酯進(jìn)行轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)，得到轉(zhuǎn)氨化產(chǎn)物；2)將所述轉(zhuǎn)氨化產(chǎn)物中的亞胺基團(tuán)進(jìn)行水解，得到α —氨基酸酷。其中，步驟I)中芐胺與α —酮酸酯的摩爾比可為1:1 4:1;所述三こ胺與α —酮酸酯的摩爾比可為I :2 I :20。步驟I)中所述轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)在第一有機(jī)溶劑中進(jìn)行；所述第一有機(jī)溶劑選自下述任意ー種甲醇、甲苯、三氯甲烷、こ臆、こ酸こ酷、四氫呋喃和1，2- ニ氯こ烷，優(yōu)選為甲醇。反應(yīng)底物α —酮酸酯在由催化劑、芐胺、α —酮酸酯和第一有機(jī)溶劑組成的混合液中的濃度為0. 05 O. 5摩爾/升，優(yōu)選為O. 2摩爾/升。步驟I)中所述轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為25 100°C，優(yōu)選為60°C ;反應(yīng)時間為5 60小時。本發(fā)明在α —氨基酸酯的合成過程中，對ー系列的氮源進(jìn)行了篩選，最后使用取代的2-羥基芐胺及吡哆胺作為最優(yōu)氮源，最高可以得到95%產(chǎn)率的α —氨基酸酷。其結(jié)構(gòu)式如式νπ、式VDI所示
權(quán)利要求
1.一種合成a —氨基酸酯的方法，包括下述步驟 1)以芐胺為氮源、三乙胺為催化劑，使a—酮酸酯進(jìn)行轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)，得到轉(zhuǎn)氨化產(chǎn)物； 2)將所述轉(zhuǎn)氨化產(chǎn)物進(jìn)行水解，得到a—氨基酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟I)中所述轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)在第一有機(jī)溶劑中進(jìn)行；所述第一有機(jī)溶劑選自下述任意一種甲醇、甲苯、三氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、四氫呋喃和1，2_ 二氯乙烷，優(yōu)選為甲醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于步驟I)中所述芐胺與所述a—酮酸酯的摩爾比為1:1 4 :1 ;所述三乙胺與所述a —酮酸酯的摩爾比為1:2 I :20 ; 所述a —酮酸酯在由所述催化劑、芐胺、a —酮酸酯和第一有機(jī)溶劑組成的混合液中的濃度為0. 05 0. 5摩爾/升，優(yōu)選為0. 2摩爾/升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟I)中所述轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為25 100°C，優(yōu)選為60°C ;反應(yīng)時間為5 60小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟I)中所述芐胺為式vn所示的化合物或式VDI所示的化合物
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟2)中所述水解是在第二有機(jī)溶劑和稀鹽酸的混合溶液中進(jìn)行的； 所述第二有機(jī)溶劑選自下述任意一種四氫呋喃、甲醇、甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯和乙腈，優(yōu)選為四氫呋喃； 所述稀鹽酸的濃度為0. 5 3. 0摩爾/升，優(yōu)選為I. 0摩爾/升； 所述混合溶液中的第二有機(jī)溶劑與稀鹽酸的體積比為I :0. I I :10，優(yōu)選I :1 ； 步驟2)中所述水解的溫度為0-50°C ;所述水解的時間為1-8小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟2)還包括對水解結(jié)束后得到的水解液進(jìn)行萃取、柱層析得到a —氨基酸酯的步驟； 具體如下水解結(jié)束后，向水解液中加入水進(jìn)行稀釋，然后用第三有機(jī)溶劑進(jìn)行洗滌，合并有機(jī)相，再用稀鹽酸反萃合并后的有機(jī)相，合并水相；用固體無機(jī)堿將所述水相調(diào)節(jié)為堿性，然后用第四有機(jī)溶劑對水相進(jìn)行萃取；萃取后得到的有機(jī)相用干燥劑進(jìn)行干燥，過濾除去干燥劑，旋干后柱層析得到手性a —氨基酯； 其中，所述第三有機(jī)溶劑為正己烷或乙醚；所述第四有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述用固體無機(jī)堿將所述水相調(diào)節(jié)為堿性的pH值為8 14; 所述固體無機(jī)堿選自碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈉等中的一種，優(yōu)選為碳酸氫鈉； 所述干燥劑為硫酸鈉或硫酸鎂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述a—氨基酸酯其結(jié)構(gòu)式如式I - III中任意所示
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述a—酮酸酯其結(jié)構(gòu)式如式IV-VI中任意所示
11.一種合成a —氨基酸的方法，包括下述步驟1)按照權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述方法合成a—氨基酸酯；2)將所述a—氨基酸酯水解，即得到a —氨基酸。全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效合成α－氨基酸酯的方法。該方法以α－酮酸酯和芐胺為原料，三乙胺為催化劑，一鍋法催化不同結(jié)構(gòu)的α－酮酸酯進(jìn)行轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)，通過水解，萃取，柱層析等后處理步驟，合成制備了的α－氨基酸酯，反應(yīng)產(chǎn)率最高可以達(dá)到95％，鑒于該發(fā)明方法底物適用范圍廣、反應(yīng)條件溫和、操作簡單、產(chǎn)率高，本發(fā)明具有一定潛在的工業(yè)應(yīng)用價值。
文檔編號C07D333/24GK102675135SQ20121014897
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者史一安, 肖曉, 薛發(fā)珍 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所