利用d－酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法

2023-09-20 07:08:15 2

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
技術領域：
本發明涉及一種有機化合物的製備方法，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：
L-苯丙氨酸是一種重要的胺基酸，它具有生物活性，人和動物自身不能合成，必須從外界攝取，屬於八種必需胺基酸之一，同時它也是生物體內合成酪氨酸的重要原料。苯丙氨酸是某些胺基酸藥物和胺基酸營養食品所必需的成分，是合成某些抗癌藥物的中間體。D-苯丙氨酸是與L-苯丙氨酸相對應的非天然胺基酸，在醫藥領域的用途廣泛，如用於合成治療老年痴呆症藥物、合成肽類抗疼止痛藥、用於腫瘤治療的肽類藥物。其次在食品、化妝品、生化試劑領域也有應用價值。目前製備苯丙氨酸的方法成本較高，將L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸進行拆分的方法通常有結晶法拆分、復鹽結晶法拆分、轉換法生成，這些方法普遍存在生產過程繁瑣，產品的純度和收率地低，不能滿足大批量生產的要求。
發明目的本發明的目的就是為了解決目前缺乏有效製備苯丙氨酸，不能用於大批量生產的問題，提供一種具有工藝簡便，產品的純度、收率高等優點的利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法。
為實現上述目的，本發明採用了如下技術方案一種利用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體在銅離子的協助下穩定常數不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，採用逆流萃取實現苯丙氨酸的拆分，即(1)製備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，製得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，製備D-酒石酸二烷基酯的方法為，將按重量份計的D-酒石酸10-20份、正辛醇30-46份、對甲苯磺酸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14-16小時，常壓下蒸餾回收甲苯，減壓蒸餾回收反應液中的正辛醇，剩餘固體加20-30份環己烷溶解，用10％NaCO3溶液多次洗滌，再用水洗至中性，粗品用無水乙醇重結晶多次，得到熔點為41℃的酯化產物D-酒石酸二正辛酯。
所述成分按重量份計為D-酒石酸15份、正辛醇38份、對甲苯磺酸0.5份和甲苯40份；所述環己烷按重量份計為25份。
所述加熱裝置為裝有溫度計和溶劑循環裝置三頸瓶。
所述油浴上加熱時應一小時內加熱至130度。
所述減壓蒸餾回收時的壓力為133帕。
所述水相以醋酸-醋酸鈉控制pH值。
所述有機相中正辛烷/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比例配製。
本發明利用D-酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構體在銅離子的協助下穩定常數不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，採用逆流萃取實現苯丙氨酸的拆分。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。
本發明的有益效果是利用萃取方法，與結晶法以及酶拆分法等相比具有工藝簡單、成本低、可連續化生產等優點。萃取劑原料易得，價格低。採用混合溶劑作為稀釋劑，提高了萃取率，改善了分相速度。在最優的條件下，D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸的萃取分離因子大於2.3，利用8～10級逆流萃取和洗滌得到純度99％的L-苯丙氨酸。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1、D-酒石酸二正辛酯的合成將D-酒石酸15g、正辛醇38mL、對甲苯磺酸0.5g和甲苯40mL加入裝有溫度計和溶劑循環裝置三頸瓶中，油浴上緩緩加熱，回流反應15小時，常壓蒸餾回收甲苯，減壓蒸餾回收反應液中的正辛醇，剩餘固體加25mL環己烷溶解，用10％NaCO3溶液多次洗滌，再用水洗至中性，粗品用無水乙醇重結晶多次，得到熔點為41℃的酯化產物D-酒石酸二正辛酯，產率約78.3％。旋光度+12°，白色蠟狀晶體。溶解性能溶解於氯仿、苯、甲苯、四氯化碳等有機溶劑。
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。分離因子達到2.07。
權利要求
1.一種利用D-酒石酸二烷基酯萃取拆分苯丙氨酸的方法，其特徵是它的方法為，利用D-酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構體在銅離子的協助下穩定常數不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，採用逆流萃取實現苯丙氨酸的拆分，即(1)製備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，製得D-苯丙氨酸和L-苯丙氨酸。
2.根據權利要求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，其特徵是所述D-酒石酸二烷基酯的烷基為C4～C8的直鏈或支鏈烷基。
3.根據權利要求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，其特徵是所述步驟(1)中，製備D-酒石酸二烷基酯的方法為，將按重量份計的D-酒石酸10-20份、正辛醇30-46份、對甲苯磺酸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14-16小時，常壓下蒸餾回收甲苯，減壓蒸餾回收反應液中的正辛醇，剩餘固體加20-30份環己烷溶解，用10％NaCO3溶液多次洗滌，再用水洗至中性，粗品用無水乙醇重結晶多次，得到熔點為41℃的酯化產物D-酒石酸二正辛酯。
4.根據權利要求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，其特徵是所述成分按重量份計為D-酒石酸15份、正辛醇38份、對甲苯磺酸0.5份和甲苯40份；所述環己烷按重量份計為25份。
5.根據權利要求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，其特徵是所述加熱裝置為裝有溫度計和溶劑循環裝置三頸瓶。
6.根據權利要求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，其特徵是所述油浴上加熱時應一小時內加熱至130度。
7.根據權利要求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，其特徵是所述減壓蒸餾回收時的壓力為133帕。
8.根據權利要求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，其特徵是所述水相以醋酸-醋酸鈉控制pH值。
9.根據權利要求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，其特徵是所述有機相中正辛烷/正辛醇重量比為10～90∶90～10。
10.根據權利要求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，其特徵是所述萃取劑中，D-酒石酸二正辛酯與醋酸銅按重量份1∶1～0.5比例配製。
全文摘要
本發明公開了一種利用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製備苯丙氨酸，不能用於大批量生產的問題，具有工藝簡便，產品的純度、收率高等優點。其方法為利用D－酒石酸二烷基酯與苯丙氨酸兩種異構體在銅離子的協助下穩定常數不同，選用合適的稀釋劑，控制水相pH值和溫度，採用逆流萃取實現苯丙氨酸的拆分。
文檔編號C07C229/00GK101016251SQ20071001353
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月9日 優先權日2007年2月9日
發明者孫國新, 崔玉, 田曉強 申請人:濟南大學