CN102241555B - 一种拆分制备光活氨基酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明使用由光活的1-苯基乙磺酸为主拆分剂和消旋的取代苯基乙磺酸为助拆分试剂组成的组合AES拆分剂,在水溶液或有机溶剂或有机溶剂/水溶液中对消旋的氨基酸进行拆分,通过加热回流至溶液澄清,搅拌,降温,析出晶体,过滤,滤饼洗涤,烘干得一种构型的光活氨基酸。滤液经相同处理得到另一构型的光活氨基酸。拆分剂经过离子交换和浓缩回收,循环使用。本发明组合AES拆分剂,对消旋的氨基酸的选择性好,拆分效率高,得到的两种构型的光活氨基酸纯度高,光学纯度达到97%o.p以上,产品收率高,达95%以上,拆分剂的利用率和回收率高,生产成本低。

Description

一种拆分制备光活氨基酸的方法
技术领域
本发明涉及一种消旋氨基酸拆分制备光活氨基酸的方法,具体涉及一种使用组合AES拆分剂拆分制备L-型和D-型氨基酸异构体的方法,属于化合物制备技术领域。
背景技术
L-型氨基酸广泛应用于食品、饲料、医药等领域;D-型氨基酸在生命活动和药物制备中具有L-型氨基酸不可替代的作用,尤其作为β-内酰胺类抗生素的中间体。L-型氨基酸可以由天然化合物得到,而D-型氨基酸在天然产物中很少存在,不易获得。光活氨基酸制备包括制备L-型氨基酸、D-型氨基酸,制备方法主要包括不对称合成法、生物酶法和外消旋拆分法。
不对称合成法需要专属性强的催化剂,目前由于多数催化剂成本太高导致不对称合成光活氨基酸还停留在实验室水平。生物酶法的后提取工艺繁琐,过程中产生的蛋白含量较高且难去除,以致光活性氨基酸的旋光度和下游的应用受到了影响。目前经典化学拆分技术是工业上获得手性化合物最为有效和实际的手段,约有60%以上的手性化合物是通过化学拆分技术得到的。经典化学拆分技术是利用手性拆分剂和外消旋的氨基酸反应形成非对映异构体,根据非对映异构体溶解度的不同采用分步结晶的方法达到分离目的。该方法成本相对较低,一般要经过多次结晶其产品的光学纯度才能符合质量要求,并且先析出的非对映异构体的收率普遍偏低。手性拆分剂的成本和拆分效果是经典化学拆分技术制备手性化合物的关键。在通过形成非对映异构体的拆分方法中,拆分剂的选择是一个重要的影响因素,不同的氨基酸所用的手性拆分剂不同,找到一种通用型的手性拆分剂是非常困难的事情。
1984年,Chibata Ichiro和Yamada Shigeki(EP0119804)等人采用光活的1-苯基乙磺酸拆分消旋的缬氨酸、苯甘氨酸、精氨酸、赖氨酸和亮氨酸,得到相应的光活性氨基酸。但是使用该方法拆分消旋的氨基酸得到的先析出非对映异构体产物的收率和光学纯度相对较低。
1994年Ryuzo Yoshioka(Bull.Chem.Soc.Jpn.,67,3012-3020)等人采用(-)-1-苯基乙磺酸拆分消旋的对羟基苯甘氨酸,优先析出溶解度较小的非对映体盐,收率为87.6%(以非对映体盐的理论量的一半计为100%),L-对羟基苯甘氨酸的光学纯度为95%o.p,拆分产物的收率和光学纯度相对较低。
为了提高拆分技术的效率,2002年Nieuwenhuijzen等人(Resolution withFamilies of Resolving Agents.2002:34-36)报导了Dutch拆分方法。采用结构极为相似、立体化学均一的族拆分剂拆分某一消旋体,研究了苯甲酰酒石酸族、环磷酸族、苯乙胺族等族拆分剂,并且研究了AES的合成和1,3-二苯基-3-羰基-丙磺酸衍生物的合成。AES是1-Arylethanesulfonic acids的缩写,其结构特征是:①α位有一个手性碳;②结构中含有强酸性的磺酸基;③含有刚性结构苯环。目前尚未发现AES组合手性试剂拆分消旋氨基酸等化合物的报道。
发明内容
为弥补上述现有技术的不足,本发明提供一种使用组合AES拆分剂拆分消旋氨基酸制备光活氨基酸的方法,以提高拆分产物L-型和D-型氨基酸的收率和光学纯度,降低拆分剂的成本。
本发明拆分制备光活氨基酸的方法,步骤如下:
(1)在水溶液或有机溶剂或有机溶剂/水溶液中加入消旋氨基酸和组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌反应3~8h,自然冷却至50~80℃,过滤析出的晶体,用冰水洗涤滤饼,用有机溶剂淋洗,干燥,得滤饼。
(2)将滤饼溶于有机溶剂/水溶液中,搅拌,用碱调溶液至氨基酸等电点,搅拌1~3h,静置1~3h,过滤,滤饼用冰水淋洗,烘干,得到一种构型光活的氨基酸。
(3)步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩,加入有机溶剂,用碱调溶液至氨基酸等电点,搅拌1~3h,静置1~3h,过滤,滤饼用冰水淋洗,烘干,得到另一构型光活的氨基酸。
组合AES拆分剂由主拆分剂光活的1-苯基乙磺酸和助拆分剂消旋的取代苯基乙磺酸组成。
主拆分剂光活的1-苯基乙磺酸为(-)-1-苯基乙磺酸或(+)-1-苯基乙磺酸。助拆分剂消旋的取代苯基乙磺酸具有下列结构:
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基,不排除其它的取代基。R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基,不排除其它的取代基。
消旋氨基酸和组合AES拆分剂的摩尔比为1∶x,其中x取值范围为0.5<x≤1;并且主拆分剂和消旋氨基酸的摩尔比为y∶1,其中y取值范围为0.5<y<1。组合AES拆分剂中主拆分剂的摩尔含量n1为:50%<n1<100%,助拆分剂的摩尔含量n2为:0%<n2<50%。
消旋氨基酸为消旋的对羟基苯甘氨酸、缬氨酸、苯甘氨酸、精氨酸、赖氨酸或亮氨酸,使用AES组合拆分剂拆分的其它消旋氨基酸也属于本发明的保护的范围。有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙腈、甲酸、乙酸或丙酮,或上述两种或两种以上溶剂的混合物。所述的碱为有机碱或无机碱,具体为:NaOH、KOH、Na2CO3、氨水、三乙胺或甲胺(4)。
上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,然后浓缩得到AES拆分剂,循环使用。
与现有技术相比,本发明使用由光活的(-)-1-苯基乙磺酸或(+)-1-苯基乙磺酸为主拆分剂和消旋的取代苯基乙磺酸为助拆分剂组成的组合AES拆分剂,对消旋的氨基酸进行拆分制备光活的氨基酸,拆分效率高,选择性好,组合AES拆分剂能以接近100%o.p.的选择性与消旋的氨基酸迅速地形成非对映体的结晶,拆分得到L-型氨基酸和D-型氨基酸。拆分制备的产品纯度高,光学纯度达到97%o.p以上,产品收率达95%以上(以非对映体盐的理论量的一半计为100%)。拆分剂的回收率高,通过回收拆分剂,循环使用,提高拆分剂的利用率,降低生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
(1)在3500mL水溶液里,加入167.2g消旋的对羟基苯甘氨酸,186.8g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至68℃,有晶体析出,过滤,用6mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼174.5g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-溴苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为99∶1。
(2)将上述滤饼,溶到500mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶1),搅拌,滴加10%NaOH至溶液的pH=5.4,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-对羟基苯甘氨酸81.4g,收率为97.4%。[α]20 D-158.0°(c=1,1NHCl),光学纯度为100%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加50mL甲醇,滴加10%NaOH至溶液的pH=5.4,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-对羟基苯甘氨酸80.4g,收率为96.2%。[α]20 D+157.2°(c=1,1N HCl),光学纯度为99.4%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共181.5g,回收率为97.2%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900051
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例2
(1)在3000mL水溶液里,加入167.2g消旋的对羟基苯甘氨酸,195g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至65℃,有晶体析出,过滤,用6mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼173.7g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(-)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-硝基苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为80∶20。
(2)将上述滤饼,溶到510mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶1),搅拌,滴加10%KOH至溶液的pH=5.4,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-对羟基苯甘氨酸81.7g,收率为97.8%。[α]20 D+157.7°(c=1,1NHCl),光学纯度为99.8% o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加50mL甲醇,滴加10%KOH至溶液的pH=5.4,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-对羟基苯甘氨酸81.5g,收率为97.5%。[α]20 D-155.9°(c=1,1N HCl),光学纯度为98.7%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共191.3g,回收率为98.1%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900061
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例3
(1)在3500mL水溶液里,加入167.2g消旋的对羟基苯甘氨酸,189.1g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至70℃,有晶体析出,过滤,用5mL冰水洗涤滤饼,再用1mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼174.2g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(-)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-氯苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为91∶9。
(2)将上述滤饼,溶到480mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶9),搅拌,滴加Na2CO3溶液至溶液的pH=5.4,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-对羟基苯甘氨酸80.5g,收率为96.3%。[α]20 D+157.3°(c=1,1NHCl),光学纯度为99.6%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加50mL甲醇,滴加10%Na2CO3溶液至溶液的pH=5.4,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗。滤饼烘干,D-(-)-对羟基苯甘氨酸80.2g,收率为95.9%。[α]20 D-155.2°(c=1,1N HCl),光学纯度为98.2%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共182.1g,回收率为96.3%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900071
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例4
(1)在1600mL水溶液里,加入117.2g消旋的缬氨酸,187.4g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至63℃,有晶体析出,过滤,用2mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼149.9g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-氯苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为96∶4。
(2)将上述滤饼,溶到250mL乙醇/水溶液里(体积比为7∶3),搅拌,滴加氨水至溶液的pH=5.97,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-缬氨酸57.0g,收率为97.3%。[α]20 D-27.5°(c=8,6N HCl),光学纯度为98.5%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加50mL乙醇,滴加氨水至溶液的pH=5.97,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-缬氨酸57.3g,收率为97.8%。[α]20 D+27.3°(c=8,6N HCl),光学纯度为97.7%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共182.3g,回收率为97.3%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例5
(1)在1750mL乙腈/水溶液里(体积比为4∶1),加入117.2g消旋的缬氨酸,223.4g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至61℃,有晶体析出,过滤,用6mL冰水洗涤滤饼,再用1mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼149.3g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(-)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-溴苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为52∶48。
(2)将上述滤饼,溶到250mL乙腈/水溶液里(体积比为4∶1),搅拌,滴加三乙胺至溶液的pH=5.97,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-缬氨酸55.9g,收率为95.5%。[α]20 D+27.8°(c=8,6N HCl),光学纯度为99.5%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加70mL乙醇,滴加三乙胺至溶液的pH=5.97,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-缬氨酸56.4g,收率为96.2%。[α]20 D-27.1°(c=8,6N HCl),光学纯度为97.0%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共217.4g,回收率为97.3%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900091
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例6
(1)在2100mL正丁醇溶液里,加入151.2g消旋的苯甘氨酸,197.3g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至72℃,有晶体析出,过滤,用5mL冰水洗涤滤饼,再用1mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼166.3g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-硝基苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为75∶25。
(2)将上述滤饼,溶到350mL正丁醇/水溶液里(体积比为5∶95),搅拌,滴加10%KOH至溶液的pH=4~5,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-苯甘氨酸72.6g,收率为96.1%。[α]20 D-157.8°(c=1,1N HCl),光学纯度为99.9%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加80mL乙醇,滴加10%KOH至溶液的pH=4~5,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-苯甘氨酸73.4g,收率为97.1%。[α]20 D+155.6°(c=1,1N HCl),光学纯度为98.5%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共188.4g,回收率为95.5%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900101
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例7
(1)在3500mL正丁醇溶液里,加入151.2g消旋的苯甘氨酸,186.8g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至51℃,有晶体析出,过滤,用4mL冰水洗涤滤饼,再用1mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼166.4g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-溴苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为99∶1。
(2)将上述滤饼,溶到350mL正丁醇/水溶液里(体积比为5∶95),搅拌,滴加Na2CO3溶液至溶液的pH=4~5,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-苯甘氨酸73.8g,收率为97.7%。[α]20 D-157.7°(c=1,1NHCl),光学纯度为99.8%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加60mL乙醇,滴加Na2CO3溶液至溶液的pH=4~5,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-苯甘氨酸72.8g,收率为96.3%。[α]20 D+154.5°(c=1,1N HCl),光学纯度为97.8%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共179.5g,回收率为96.1%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900111
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例8
(1)在1780mL甲醇/水溶液里(体积比为3∶1),加入174.2g消旋的精氨酸,188.4g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至83℃,有晶体析出,过滤,用6mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼177.9g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(-)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-氯苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为93∶7。
(2)将上述滤饼,溶到450mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶3),搅拌,滴加氨水至溶液的pH=10.76,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-精氨酸84.4g,收率为96.9%。[α]20 D+22.4°(c=8,6N HCl),光学纯度为99.2%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加60mL甲醇,滴加氨水至溶液的pH=10.76,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-精氨酸84.8g,收率为97.4%。[α]20 D-21.9°(c=8,6N HCl),光学纯度为97.0%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共184.1g,回收率为97.7%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900131
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例9
(1)在2500mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶1),加入174.2g消旋的精氨酸,188.3g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至61℃,有晶体析出,过滤,用4mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼178.1g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-硝基苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为95∶5。
(2)将上述滤饼,溶到450mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶1),搅拌,滴加三乙胺至溶液的pH=10.76,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-精氨酸85.4g,收率为98.0%。[α]20 D-22.5°(c=8,6N HCl),光学纯度为99.7%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加70mL甲醇,滴加三乙胺至溶液的pH=10.76,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-精氨酸85.6g,收率为98.3%。[α]20 D+22.1°(c=8,6N HCl),光学纯度为97.9%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共182.4g,回收率为96.9%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例10
(1)在1500mL甲醇/水溶液里(体积比为4∶1),加入146.2g消旋的赖氨酸,189.6g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至75℃,有晶体析出,过滤,用5mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼164.1g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(-)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-硝基苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为92∶8
(2)将上述滤饼,溶到450mL甲醇/水溶液里(体积比为4∶1),搅拌,滴加10%NaOH至溶液的pH=9.74,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-赖氨酸71.0g,收率为97.1%。[α]20 D+21.1°(c=8,6N HCl),光学纯度为100%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加80mL甲醇,滴加10%NaOH至溶液的pH=9.74,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-赖氨酸71.6g,收率为97.9%。[α]20 D-20.5°(c=8,6N HCl),光学纯度为97.3%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共185.8g,回收率为98%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例11
(1)在3050mL甲醇溶液里,加入146.2g消旋的赖氨酸,191.5g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至59℃,有晶体析出,过滤,用4mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼163.9g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(-)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-溴苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为93∶7
(2)将上述滤饼,溶到350mL甲醇/水溶液里(体积比为7∶3),搅拌,滴加10%KOH至溶液的pH=9.74,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-赖氨酸69.6g,收率为95.2%。[α]20 D+21.0°(c=8,6N HCl),光学纯度为99.7%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加80mL甲醇,滴加10%KOH至溶液的pH=9.74,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-赖氨酸70.1g,收率为95.9%。[α]20 D-20.7°(c=8,6N HCl),光学纯度为98.3%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共185.9g,回收率为97.1%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例12
(1)在3500mL水溶液里,加入131.2g消旋的亮氨酸,186.3g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌5h后,自然冷却至60℃,有晶体析出,过滤,用5mL冰水洗涤滤饼,再用2mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼156.9g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-氯苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为99∶1
(2)将上述滤饼,溶到450mL甲醇/水溶液里(体积比为1∶9),搅拌,滴加甲胺至溶液的pH=5.98,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-亮氨酸62.8g,收率为95.8%。[α]20 D+15.2°(c=4,6N HCl),光学纯度为100%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加50mL甲醇,滴加甲胺至溶液的pH=5.98,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-亮氨酸63g,收率为96.1%。[α]20 D-14.9°(c=4,6N HCl),光学纯度为98.2%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共177.4g,回收率为95.2%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900171
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。
实施例13
(1)在2500mL乙腈/水溶液里(体积比为9∶1),加入131.2g消旋的亮氨酸,187.6g组合AES拆分剂加热回流至溶液澄消,搅拌5h后,自然冷却至75℃,有晶体析出,过滤,用6mL冰水洗涤滤饼,再用3mL甲醇淋洗,干燥,得滤饼157g。
所述组合AES拆分剂中的主拆分剂为(+)-1-苯基乙磺酸,助拆分剂为1-(4’-溴苯基)-乙磺酸,两者摩尔比为98∶2
(2)将上述滤饼,溶到350mL乙腈/水溶液里(体积比为9∶1),搅拌,滴加氨水至溶液的pH=5.98,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得D-(-)-亮氨酸62.2g,收率为94.9%。[α]20 D+15.1°(c=4,6N HCl),光学纯度为99.6%o.p.。
(3)将步骤(1)中的滤液和水洗液合并、浓缩加80mL甲醇,滴加氨水至溶液的pH=5.98,搅拌1h,静置1h,过滤,滤饼用少量冰水淋洗,烘干,得L-(+)-亮氨酸62.5g,收率为95.2%。[α]20 D-14.8°(c=4,6N HCl),光学纯度为97.6%o.p.。
(4)上述步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,浓缩后得到AES拆分试剂,共179.7g,回收率为95.8%,将回收的拆分剂组合起来循环使用。
所述助拆分剂还可以是具有下列结构:
Figure GSA00000111418900181
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为H原子、烃基、烷氧基、氯原子、溴原子或硝基取代基。

Claims (5)

1.一种拆分制备光活氨基酸的方法,步骤如下:
(1)在水溶液或有机溶剂或有机溶剂/水溶液中加入消旋氨基酸和组合AES拆分剂加热回流至溶液澄清,搅拌反应3~8h,自然冷却至50~80℃,过滤析出的晶体,用冰水洗涤滤饼,用有机溶剂淋洗,干燥,得滤饼;
(2)将滤饼溶于有机溶剂/水溶液中,搅拌,用碱调溶液至氨基酸等电点,搅拌1~3h,静置1~3h,过滤,滤饼用冰水淋洗,烘干,得到一种构型光活的氨基酸;
(3)步骤(1)中的滤液和水洗液合并,浓缩,加入有机溶剂,用碱调溶液至氨基酸等电点,搅拌1~3h,静置1~3h,过滤,滤饼用冰水淋洗,烘干,得到另一种构型光活的氨基酸;
所述组合AES拆分剂由主拆分剂光活的1-苯基乙磺酸和助拆分剂消旋的取代苯基乙磺酸组成;
所述消旋氨基酸为消旋的对羟基苯甘氨酸、缬氨酸、苯甘氨酸、精氨酸、赖氨酸或亮氨酸;
所述主拆分剂光活的1-苯基乙磺酸为(-)-1-苯基乙磺酸或(+)-1-苯基乙磺酸;
所述助拆分剂消旋的取代苯基乙磺酸具有下列结构:
其中:取代基X1,X2,X3,X4,X5为氯原子、溴原子或硝基取代基;R取代基为甲基;
所述消旋氨基酸和组合AES拆分剂的摩尔比为1∶x,其中x取值范围为0.5<x≤1;
所述主拆分剂和消旋的氨基酸的摩尔比为y∶1,其中y取值范围为0.5<y<1。
2.根据权利要求1所述拆分制备光活氨基酸的方法,其特征是:所述组合AES拆分剂中主拆分剂的摩尔含量n1为:50%<n1<100%,助拆分剂的摩尔含量n2为:0%<n2<50%。
3.根据权利要求1或2任一项所述拆分制备光活氨基酸的方法,其特征是:所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙腈、甲酸、乙酸或丙酮,或上述两种或两种以上溶剂的混合物。
4.根据权利要求1或2任一项所述拆分制备光活氨基酸的方法,其特征是:所述的碱为:NaOH、KOH、Na2CO3、氨水、三乙胺或甲胺。
5.根据权利要求1或2任一项所述拆分制备光活氨基酸的方法,其特征是:步骤(2)和(3)的滤液依次经阳离子交换树脂、阴离子交换树脂交换,然后浓缩得到AES拆分剂,循环使用。
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