DL-苯丙氨酸的合成和拆分

【作者】 俞一军；

【导师】 许文松；

【作者基本信息】 浙江大学 ， 化学工艺， 2002， 硕士

【摘要】 丙氨酸又称α-氨基-β-苯丙酸，其种类有外消旋DL-型、L-型、D-型。L-苯丙氨酸是人和动物必需的氨基酸之一，还是合成抗病毒和抗癌药物及新型甜味剂的原料，D-苯丙氨酸能增强人体的免疫功能，具有出色的镇疼作用。 本文以苯丙氨酸为研究对象，先采用化学合成法合成苯丙氨酸，然后再对其进行手性拆分，得到旋光纯态的L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸。 化学合成法以甘氨酸为起始原料，在氯化亚砜作用下与乙醇酯化反应生成甘氨酸乙酯，再与苯甲醛作用生成Schiff碱—苯亚甲氨基乙酸乙酯。然后，利用α-亚甲基的氢原子的活泼性，使之在相转移催化剂的作用下，分别与溴化苄或氯化苄进行烷基化反应。最后，在浓盐酸的作用下水解得到DL-苯丙氨酸。以氯化苄为反应原料时单程总收率可达52.3％。 本文考察了两种拆分方法：手性试剂拆分法和酶促拆分法。手性试剂拆分法是选择某种手性试剂，如L(+)-酒石酸，将其与苯丙氨酸乙酯在甲醇中成盐，得到(-)-苯丙氨酸-(+)-酒石酸沉淀和溶于甲醇的(+)-苯丙氨酸-(+)-酒石酸，两者经分离后在碱性条件下水解除去L(+)-酒石酸，可得到％e.e.=70％的D-苯丙氨酸，收率41.2％，％e.e.=58.9％的L-苯丙氨酸，收率33.9％。 酶促拆分法利用氨基酰化酶能立体专一的水解氨基酸的特点，选择性地水解N-乙酰-L-氨基酸得到L-苯丙氨酸，经分离后再水解N-乙酰-D-苯丙氨酸得到D-苯丙氨酸。研究中分别考察了pH值、温度、酶用量、底物和钴离子浓度对反应的影响。在最优化条件下得到％e.e.=98.8％的L-苯丙氨酸，收率70.3％；％e.e.=96％的D-苯丙氨酸，收率63％。 本文还考察了L-苯丙氨酸在不同pH和温度下旋光度的变化，发现只有在温度和碱性强度都较高的情况下，L-苯丙氨酸消旋化程度才比较高。更多还原

【Abstract】 Phenylalanine, a -amino - P -phenylpropionic acid, include DL- phenylalanine, L-phenylalanine, D- phenylalanine, is a kind of amino acid. L-phenylalanine can be used to synthesis new medicament and sweetener. D-phenylalanine has analgesic activity.The technological conditions of the synthesis of DL-phenylalam’ne by using phase transfer catalyst (PTC) and others are discussed . The original material is glycine. The synthetical steps are as follows: esterification, aldimination, alkylation and hydrolysis. The total yield has reached 52.3%.A resolution of DL -phenylalanine is carried out via formation of a optically active salt with L(+)-tartaric acid in methanol. When the salt reacted with aqueous NaOH, optically active L- phenylalanine (e.e.=58.9%) and D- phenylalanine (e.e.=70%) are separated.The L-phenylalanine and D- phenylalanine can be prepared in high optical purity by treating N-acetylphenylanine in water using free aminoacylase as a catalyst. A number of influencing factors to the resolution reaction are discussed, include pH value, reaction temperature, amount of aminoacylase, concentration of substrate and Co2+. In end. L-phenylalanine is obtained with 98.8% optical purity in 70.3% yield, D- phenylalanine can be obtained with 96% optical purity in 63% yield.The racemic percentages of L- phenylalanine under different conditions (temperature. pH value) is compared and the racemic regularity is discussed from structural theory.更多还原