CN101284797B - N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法,其特点是:其拆分过程的反应方程式如下:
Figure 200810123862.8_AB_0
,上式中,R1选自乙酰基、丙酰基、丁酰基、苄氧羰基或者叔丁氧羰基,R2选自氢、含有1到6个碳的烷基或者含有6到15个碳的芳基。其主要原理是:使用枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体处理式I的化合物,使其水解而拆分得到化合物II——N-保护的L-烯丙基甘氨酯、以及化合物III——N-保护的L-烯丙基甘氨酸。上述方法产率高,反应时间短,催化剂可回收,产品光学纯度高,更适合工业上的大规模运用。

Description

N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法
技术领域
本发明涉及到N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法,能制备得到N-保护的光学纯烯丙基甘氨酸,属于酶在手性合成中的应用领域。
背景技术
N-保护的烯丙基甘氨酸及酯是一类重要的中间体,广泛用于很多重要的蛋白酶抑制剂和其它手性药物中间体的合成中。这类化合物可用下面的通式进行表示,结构式中,R1是乙酰基、丙酰基、丁酰基、苄氧羰基或者叔丁氧羰基,R2是氢、含有1到6个碳的烷基或者含有6到15个碳的芳基。
Figure S2008101238628D00011
其中,化合物N-保护的烯丙基L-甘氨酸是特别重要的一个中间体。它用途广泛,尤其是用于制备具有光学活性的环状氨基酸。
多篇专利和文献都报导了光学纯N-保护烯丙基甘氨酸的合成。但是,这些工艺涉及到很多步的合成路线,而且产率和光学纯度通常都很低。Schricker发表的一篇文献(Schricker,B.et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.1992,2,387)报导了运用α-糜蛋白来制备光学纯的N-保护L-烯丙基甘氨酸,但是,其产率和光学纯度都很低。而且,α-糜蛋白是一种从动物身上衍生而来的酶,本身非常昂贵并在药物生产中是被禁止使用。因此,这些工艺都不能适用于经济、大规模地合成光学纯的N-保护烯丙基甘氨酸。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:将提供一种产率高、反应时间短、工业能大规模运用的N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法,从而能制备得到纯度很高的N-保护的烯丙基甘氨酸和酯。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:所述的N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法,其拆分过程的反应方程式如下:
Figure DEST_PATH_GSB00000064610400011
上式中,R1选自乙酰基、丙酰基、丁酰基、苄氧羰基或者叔丁氧羰基,R2选自氢、含有1到6个碳的烷基或者含有6到15个碳的芳基。其拆分过程包括如下步骤:
将1摩尔的化合物I溶于500毫升到2000毫升的磷酸缓冲液和有机溶剂中形成有机溶液,其中有机溶剂的加入重量为磷酸缓冲液重量的0~70%,在上述体系中,加入枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体、并且加入重量为化合物I的0.1~20%,保持体系在0℃到60℃之间,优选为10~50℃之间,pH值在5到9之间,机械搅拌,搅拌速度为每分钟100到500转,搅拌到3到24小时,停止反应,过滤,回收枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体。滤液用碱调节PH为8到10,用1000毫升到2000毫升的萃取有机溶剂萃取2到6次,合并有机相,干燥剂干燥,减压蒸馏或者柱层析得到化合物II——N-保护的L-烯丙基甘氨酯;水相用无机酸调节到PH为2到4,用1000毫升到2000毫升的萃取有机溶剂萃取2到6次,合并有机相,干燥剂干燥,减压蒸馏或者柱层析得到化合物III——N-保护的L-烯丙基甘氨酸。
上面所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、丙酮、甲苯、己烷;优选乙醇或丁醇。有机溶剂的用量为1000~1500毫升。
上述机械搅拌的速度优选为每分钟250到300转之间,搅拌时间优选为5到18小时。
上面所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾。
上面所述的萃取有机溶剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、苯、甲苯、乙醚或氯仿。
上面所述的干燥剂选自无水硫酸钠或无水硫酸镁。
上面所述的无机酸选自盐酸、硫酸或磷酸。
本发明的有益效果是:使用本发明所述的方法,产率高,反应时间短,催化剂可回收,产品光学纯度高,由于枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体本身是由微生物源衍生而来、并可以大规模地得到,因而更适合工业上的大规模运用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的描述,但不以任何方式限制本发明。
实施例1:
Figure S2008101238628D00031
取50ml,0.1M,PH=7.0的Na2H2PO4·Na2HPO4缓冲溶液至入250毫升三角瓶中,加入消旋的5.7g化合物1和枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体的磷酸缓冲溶液(0.67g枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体悬浮在60ml Na2H2PO4·Na2HPO4缓冲溶液中),于50℃下搅拌5小时,控制PH值在7.5-8.0之间,用高效液相色谱法(HPLC)监控反应结束。过滤得酶可重复使用。滴加6M NaOH调节PH值到9,用乙酸乙酯提取两遍,有机层干燥旋干得2.54g化合物2(光学纯度>98%,产率为89%)。水相使用36%盐酸调节到3,用乙酸乙酯提取两遍,有机层干燥旋干得2.32g化合物3(光学纯度>99%,产率为81%)。
实施例2:
Figure S2008101238628D00041
取75ml,0.1M,PH=7.0的Na2H2PO4·Na2HPO4缓冲溶液至入250毫升三角瓶中,加入消旋的7.63g化合物4和枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体的磷酸缓冲溶液(0.67g枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体悬浮在60ml Na2H2PO4·Na2HPO4缓冲溶液中),于10℃下搅拌18小时,控制PH值在7.8-8.0之间,用高效液相色谱法(HPLC)监控反应结束。过滤得酶可重复使用。滴加饱和碳酸钠溶液调节PH值到8,用乙酸乙酯提取两遍,有机层干燥旋干得3.24g化合物5(光学纯度>98%,产率为85%)。水相使用冷的36%盐酸调节到4,用乙酸乙酯提取两遍,有机层干燥旋干得3.47g化合物6(光学纯度>99%,产率为91%)。

Claims (9)

1.N-保护的烯丙基甘氨酸酯的拆分方法,其特点是:其拆分过程的反应方程式如下:
Figure FSB00000064610300011
上式中,R1选自乙酰基、丙酰基、丁酰基、苄氧羰基或者叔丁氧羰基,R2选自氢、含有1到6个碳的烷基或者含有6到15个碳的芳基;
其拆分过程包括如下步骤:将1摩尔的化合物I溶于500毫升到2000毫升的磷酸缓冲液和有机溶剂中形成有机溶液,其中有机溶剂的加入重量为磷酸缓冲液重量的0~70%,在上述体系中,加入枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体、并且加入重量为化合物I的0.1~20%,保持体系在0℃到60℃之间,pH值在5到9之间,机械搅拌,搅拌速度为每分钟100到500转,搅拌到3到24小时,停止反应,过滤,回收枯草杆菌蛋白酶交联酶晶体;滤液用碱调节PH为8到10,用1000毫升到2000毫升的萃取有机溶剂萃取2到6次,合并有机相,干燥剂干燥,减压蒸馏或者柱层析得到化合物II;水相用无机酸调节到PH为2到4,用1000毫升到2000毫升的萃取有机溶剂萃取2到6次,合并有机相,干燥剂干燥,减压蒸馏或者柱层析得到化合物III——N-保护的L-烯丙基甘氨酸。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、丙酮、甲苯、己烷,其用量优选为1000~1500毫升。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂选自乙醇或丁醇。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:保持体系在10~50℃之间。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:机械搅拌的速度为每分钟250到300转之间,搅拌时间为5到18小时。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述的萃取有机溶剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、苯、甲苯、乙醚或氯仿。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述的干燥剂选自无水硫酸钠或无水硫酸镁。
9.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述的无机酸选自盐酸、硫酸或磷酸。
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