一種d-天門(mén)冬氨酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種D-天門(mén)冬氨酸的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸是D-天門(mén)冬氨酸的甲基化產(chǎn)物。大量試驗(yàn)證實(shí)，N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸的生物合成源于D-天門(mén)冬氨酸，生物體內(nèi)存在一種能夠催化D-天門(mén)冬氨酸合成 N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸的酶。很多研究表明適量的N-甲基-D-天門(mén)冬氨酸能夠促進(jìn)動(dòng)物腺垂 體中生長(zhǎng)激素的分泌，是一種高效促生長(zhǎng)的新型飼料添加劑。
[0003] 發(fā)酵法和蛋白質(zhì)水解得到的是L-天門(mén)冬氨酸，人工合成的是DL-天門(mén)冬氨酸，DL-天門(mén)冬氨酸的制備方法是，用反丁烯二酸二乙酯與干燥的液氨，在無(wú)水乙醇中，采用7.5個(gè) 大氣壓、內(nèi)溫為l〇〇°C條件下，反應(yīng)24小時(shí)，生成的胡椒口泰-2.5-二酮-3.6-二乙酸胺，再用 6N氫氧化鈉水解，然后用6N鹽酸中和后，加入醋酸銅使DL-天門(mén)冬氨酸絡(luò)合銅析出，再用硫 化氫去銅后得到DL-天門(mén)冬氨酸。原料也可用順丁烯二酸酐，但需要更高的溫度和壓力（180 °C，10個(gè)大氣壓）。由反應(yīng)過(guò)程可見(jiàn)，DL-天門(mén)冬氨酸的制備工藝復(fù)雜，反應(yīng)步驟多，需要高溫 高壓，同時(shí)采用硫化氫去銅，造成環(huán)境污染，產(chǎn)率低，僅有41%。目前也還沒(méi)有理想的拆分方 法通過(guò)DL-天門(mén)冬氨酸的拆分獲得D-天門(mén)冬氨酸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、環(huán)保、高效的D-天門(mén)冬氨酸的制備方法。本發(fā)明 采用的技術(shù)方案是，一種D-天門(mén)冬氨酸的制備方法，采用構(gòu)型轉(zhuǎn)化方式使L-蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)化成 D-天門(mén)冬氨酸，包括如下步驟：
[0005] 第一步，以L-蘋(píng)果酸為原料經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)制備L-蘋(píng)果酸二甲酯；
[0006] 第二步，上步制得的L-蘋(píng)果酸二甲酯與磺?；噭┓磻?yīng)，生成L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯；
[0007] 第三步，上步制得的L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯與鄰苯二甲酰亞胺鉀或鄰苯二 甲酰亞胺鈉反應(yīng)，苯磺酸是一個(gè)很好的離去基因，生成D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰 亞胺；
[0008] 第四步，上步制得的D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺在堿性條件下水解 生成D-天門(mén)冬氨酸二鈉，通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂后，流出液經(jīng)濃縮、結(jié)晶，得到D-天門(mén)冬氨酸； 反應(yīng)式如下：
[0010] 優(yōu)選地，所述D-天門(mén)冬氨酸的制備方法，包括如下步驟：
[0011] 第一步，L-蘋(píng)果酸二甲酯的制備:在反應(yīng)容器內(nèi)，加入L-蘋(píng)果酸，并加入甲醇使之 溶解，然后加入濃硫酸，加熱回流3~5小時(shí)，冷卻至室溫后，將反應(yīng)液傾入水中充分?jǐn)嚢韬螅?用萃取劑萃取三次，合并有機(jī)相，經(jīng)水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓回收萃取劑，得到白色固體 L-蘋(píng)果酸二甲酯。
[0012]優(yōu)選地，該步驟中，所用萃取劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯。L-蘋(píng)果酸與甲醇的摩爾體積比為1:200~1:800。
[0013]第二步，L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯的制備：在反應(yīng)容器內(nèi)加入L-蘋(píng)果酸二甲 酯，再加入縛酸劑、溶劑使固體完全溶解，然后加入磺?；噭?，加熱回流2~3小時(shí)，冷卻至 室溫水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓回收縛酸劑，得到L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯。
[0014]優(yōu)選地，該步驟中，所用磺?；噭楸交酋Ｂ然?qū)谆交酋Ｂ?所用縛酸劑為 三乙胺或吡啶或甲基吡啶;所用溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、乙酸乙酯;L-蘋(píng)果 酸二甲脂與磺酰化試劑的摩爾比1:1~1:2 ;L-蘋(píng)果酸二甲酯與縛酸劑的摩爾體積比為1: 200~1:400; L-蘋(píng)果酸二甲酯與溶劑的摩爾體積比為1:500~1:2000。
[0015]第三步，D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺的制備:在反應(yīng)容器內(nèi)加入L-蘋(píng) 果酸二甲酯-2-苯磺酸酯，再加入二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺使之溶解，然后加入鄰苯二 甲酰亞胺鉀或鄰苯二甲酰亞胺鈉，加熱回流3~5小時(shí)后，用萃取劑萃取，減壓回收萃取劑 后，得到D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺。
[0016] 優(yōu)選地，該步驟中，所用萃取劑選自乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷;L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯與鄰苯二甲酰亞胺鉀或鄰苯二甲酰亞胺鈉的摩爾比1:1~1:3; L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯與二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺的摩爾體積比為1:500~1: 1000ο
[0017] 第四步，D-天門(mén)冬氨酸二甲酯的制備:在反應(yīng)容器內(nèi)，加入D-天門(mén)冬氨酸-2-鄰苯 二甲酰亞胺，再加入4N氫氧化鈉溶液，加熱水解2.5~4小時(shí)后，用6N鹽酸調(diào)節(jié)PH=8，用乙酸 乙酯萃取，減壓回收乙酸乙酯得到D-天門(mén)冬氨酸二甲酯。
[0018] 第五步，D-天門(mén)冬氨酸的制備:在反應(yīng)容器內(nèi)加入D-天門(mén)冬氨酸二甲酯，然后加入 6N氫氧化鈉，加熱水解3~5小時(shí)，用6N鹽酸調(diào)節(jié)PH = 7，使D-天門(mén)冬氨酸二鈉溶液通過(guò)再生 好的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，收集PH = 4以前的流出液，經(jīng)濃縮至原體積五分之一后，加入95%乙 醇，析出D-天門(mén)冬氨酸。
[0019] 本發(fā)明的有益效果在于，該技術(shù)方案采用構(gòu)型轉(zhuǎn)化技術(shù)，使L-蘋(píng)果酸轉(zhuǎn)化成D-天 門(mén)冬氨酸，不需要高溫高壓，不需要拆分，無(wú)環(huán)境污染，產(chǎn)率可達(dá)75%以上。
[0020] 下面將結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施例1:DL_天門(mén)冬氨酸的制備方法，具體步驟如下：
[0022] 1、L-蘋(píng)果酸二甲酯的制備:在反應(yīng)容器內(nèi)加入23.6g(0.2mol)L-蘋(píng)果酸，并加入甲 醇40ml，使之溶解，然后加入濃硫酸4ml，加熱回流3小時(shí)后，冷卻至室溫，將反應(yīng)液傾入水 中，充分?jǐn)嚢?，用二氯甲?50ml*3)萃取，合并有機(jī)相，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓，蒸餾回 收溶劑后，得到白色固體L-蘋(píng)果酸二甲酯18.8g，收率64.8 %。
[0023] 2、L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯的制備:在反應(yīng)容器內(nèi)加入L-蘋(píng)果酸二甲酯14.5g (O.lmol)，加入三乙胺20ml，再加入二氯甲烷50ml，然后加入18g苯磺酰氯，加熱回流2小時(shí) 后，冷卻用水洗，減壓回收二氯甲烷，得到L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯16.9g，收率55.3%。 [0024] 3、D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)，加入L-蘋(píng)果酸 二甲酯-2-苯磺酸酯9.2g(0.03mol)，再加入二甲基甲酰胺15ml使之溶解，然后加入鄰苯二 甲酰亞胺鉀5.6g，加熱回流3小時(shí)后，傾入水中，充分?jǐn)嚢瑁靡宜嵋阴ィ?0ml*3)萃取，減壓 回收乙酸乙酯后得到D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺6.2g，收率70.0%。
[0025] 4、D_天門(mén)冬氨酸二甲酯的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)，加入D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯 二甲酰亞胺5.9g(0.02mol)，再加入4N氫氧化鈉溶液60ml，加熱水解2.5小時(shí)，用6N鹽酸調(diào)節(jié) PH = 8,用乙酸乙酯（50ml*3)萃取，回收乙酸乙酯得到D-天門(mén)冬氨酸二甲酯4.7g，收率 96.3%〇
[0026] 5、D-天門(mén)冬氨酸的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)，加入4.85g(0.03mol)D-天門(mén)冬氨酸二甲 酯，加入6N氫氧化鈉50ml，加熱水解3小時(shí)，用6N鹽酸調(diào)節(jié)PH=6.5，反應(yīng)液通過(guò)再生好的陽(yáng) 離子交換樹(shù)脂柱，收集PH=4以前的流出液，減壓濃縮至原體積五分之一后，用95%乙醇使 之沉淀析出，過(guò)濾烘干得到D-天門(mén)冬氨酸3.3g，收率82.5 %。
[0027]實(shí)施例2:D_天門(mén)冬氨酸的制備方法，其具體步驟如下：
[0028] 1、L-蘋(píng)果酸二甲酯的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)加入34.4g (0.3mo 1)的L-蘋(píng)果酸，并且加 入甲醇120ml使之溶解，然后加入濃硫酸6ml，加熱回流3.5小時(shí)，冷卻至室溫，將反應(yīng)液傾入 水中，用二氯甲烷(80ml*3)萃取，合并有機(jī)相，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，回收溶劑，得到白色 固體L-蘋(píng)果酸二甲酯29.2g，收率67.2 %。
[0029] 2、L_蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺酸酯的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)，加入L-蘋(píng)果酸二甲酯 21.9g(0.15mol)，加入三乙胺30ml，再加入二氯乙烷150ml，然后加入34.5g對(duì)甲苯磺酰氯， 加熱回流2.5小時(shí)后，冷卻至室溫，用水洗減壓回收二氯甲烷，得到L-蘋(píng)果酸二甲酯-2-苯磺 酸酯16.4g。
[0030] 3、D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)，加入L-蘋(píng)果酸 二甲酯-2-苯磺酸酯13.4g(0.05mol)，再加入二甲基甲酰胺30ml，使之溶解，然后加入9.2克 鄰苯二甲酰亞胺冷卻，加熱回流3.5小時(shí)后，傾入水中，充分?jǐn)嚢?，用乙酸乙酯?00ml*3)草 酸，減壓回收乙酸乙酯，得到D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯二甲酰亞胺11.5g。
[0031] 4、D-天門(mén)冬氨酸二甲酯的制備，在反應(yīng)容器內(nèi)，加入D-天門(mén)冬氨酸二甲酯-2-鄰苯 二甲酰亞胺11.2g(0.04mol)，再加入4N氫氧化鈉120ml，加熱水解2.5小時(shí)，用6N鹽酸調(diào)節(jié)PH =8,用乙酸乙酯（100ml*3)萃取，回收乙酸乙酯后得到D-天門(mén)冬氨酸二甲酯9.2g。