CN102531980A - 一种dl-半胱氨酸的合成方法 - Google Patents
一种dl-半胱氨酸的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102531980A CN102531980A CN2011103940710A CN201110394071A CN102531980A CN 102531980 A CN102531980 A CN 102531980A CN 2011103940710 A CN2011103940710 A CN 2011103940710A CN 201110394071 A CN201110394071 A CN 201110394071A CN 102531980 A CN102531980 A CN 102531980A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- azacyclopropane
- cysteine
- compound method
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种DL-半胱氨酸的合成方法，包括如下步骤：采用环乙亚胺与溴水反应得到2-溴-环乙亚胺，2-溴-环乙亚胺与氰化物反应得到2-氰基-环乙亚胺。2-氰基-环乙亚胺与硫化钠开环反应得到2-巯基-3-氨基丙氰，2-巯基-3-氨基丙氰酸性水解得到DL-半胱氨酸。本发明具有反应条件温和，反应产率高，原料来源充足，生产成本低，并且生产工艺简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学合成技术领域，特别是涉及一种DL-半胱氨酸的合成方法。
背景技术
半胱氨酸（cysteine），一种生物体内常见的氨基酸，化学名为2-氨基-3-巯基丙酸，分子量为157.5，分子式为 HSCH2CH（NH2）COOH，为含硫α-氨基酸之一，遇硝普盐（nitroprusside）呈紫色（因SH而显色），存在于许多蛋白质、谷胱甘肽中，与Ag+，Hg+，Cu+等金属离子可形成不溶性的硫醇盐。半胱氨酸是一种脂肪族的含巯基的极性α氨基酸，在中性或碱性溶液中易被空气氧化成胱氨酸。
半胱氨酸是一种天然产生的氨基酸，在食品加工中具有许多用途，它主要用于焙烤制品，作为面团改良剂的必需成分。半胱氨酸是一种还原剂，它可以促进面筋的形成，减少混合所需时间和所需药用的能量，半胱氨酸通过改变蛋白质分子之间和蛋白质分子内部的二硫键，减弱了蛋白质的结构，这样蛋白质就伸展开来。L-半胱氨酸是一种具有生理功能的氨基酸，是组成蛋白质的20多种氨基酸中唯一具有还原性基团巯基（-SH）的氨基酸，目前已在医药、食品添加剂和化妆品中广泛应用。
现有技术中，DL-半胱氨酸来源的主要从动物的毛发中提取，将毛发加酸水解后，提取胱氨酸，然后加入还原剂，水解得到半胱氨酸。半胱氨酸的提取受到原料来源的制约，收率低，能耗高，并且提取过程中产生许多废液，生产成本高、工艺复杂。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种原料来源充足，生产成本低，生产工艺简单的DL-半胱氨酸的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种DL-半胱氨酸的合成方法，包括如下步骤：
（1）采用环乙亚胺与溴水反应得到2-溴-环乙亚胺；
（2）向步骤（1）制得的2-溴-环乙亚胺中加入氰化物保温反应，得到2-氰基-环乙亚胺；
（3）将步骤（2）制得的2-氰基-环乙亚胺与硫化钠开环反应，生成2-巯基-3-氨基丙氰；
（4）将步骤（3）制得的2-巯基-3-氨基丙氰在60℃-90℃条件下酸性水解，得到DL-半胱氨酸。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中，所述的环乙亚胺与溴水的摩尔比为1：0.8-1.1。 。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中，所述的反应温度为0℃-40℃，反应时间为1-6h。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中，所述的反应温度为5℃-30℃，反应时间为2-5h。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中，所述的2-溴-环乙亚胺与氰化钠的摩尔比为1：1-1.1。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中，所述的反应温度为0℃-80℃，所述的反应时间为2-5h。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中，所述的反应温度为50℃-80℃，所述的反应时间为2-3h。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中，2-氰基-环乙亚胺与硫化钠的摩尔比为1：1-1.1。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）中，所述的反应温度为10℃-50℃，所述的反应时间为1-3h。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（4）中，所述的酸性水解采用的酸为浓盐酸，浓硫酸或冰醋酸。
本发明的有益效果是：本发明的技术方案采用化学合成法合成DL-半胱氨酸的技术方案具有反应条件温和，反应产率高，原料来源充足，生产成本低，并且生产工艺简单的优点。
具体实施方式
一种DL-半胱氨酸的合成方法，包括如下步骤：
（1）采用环乙亚胺与溴水反应得到2-溴-环乙亚胺；
（2）向步骤（1）制得的2-溴-环乙亚胺中加入氰化物保温反应，得到2-氰基-环乙亚胺；
（3）将步骤（2）制得的2-氰基-环乙亚胺与硫化钠开环反应，生成2-巯基-3-氨基丙氰；
（4）将步骤（3）制得的2-巯基-3-氨基丙氰在60℃-90℃条件下酸性水解，得到DL-半胱氨酸。
其中，步骤（1）中，所述的环乙亚胺与溴水的摩尔比为1：0.8-1.1；所述的反应温度为0℃-40℃，反应时间为1-6h；所述的较佳反应温度为5℃-30℃，较佳反应时间为2-5h。
步骤（2）中，所述的2-溴-环乙亚胺与氰化钠的摩尔比为1：1-1.1；所述的反应温度为0℃-80℃，所述的反应时间为2-5h；所述的较佳反应温度为50℃-80℃，所述的较佳反应时间为2-3h。
步骤（3）中，2-氰基-环乙亚胺与硫化钠的摩尔比为1：1-1.1；所述的反应温度为10℃-50℃，所述的反应时间为1-3h。
步骤（4）中，所述的酸性水解采用的酸为浓盐酸，浓硫酸或冰醋酸。 本反应的化学方程式为：
实施例1
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度40℃， 在搅拌下，加入129.3g溴水，保温反应4h。向烧瓶中加入50g氰化钠，保温反应5小时，控温至50度，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将78 g硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，升温至55℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温2小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸83.5g，产率68.39%。
实施例2
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度0℃， 在搅拌下，加入177.8g溴水，保温反应1h。向烧瓶中加入55g氰化钠，保温反应4小时，控温至38℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将82g98%硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，升温至60℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温3小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸77g，产率 63.07%。
实施例3
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度5℃， 在搅拌下，加入145.2g溴水，保温反应6h。向烧瓶中加入55g氰化钠，保温反应2小时，控温至40℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将85.8g(98%)硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，升温至53℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温2小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸103g，产率 84.36%。
实施例4
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度10℃， 在搅拌下，加入155.5g溴水，保温反应5h。向烧瓶中加入53g氰化钠，保温反应2.5小时，降温至20℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将81.5g(98%)硫化钠和150ml水，投入到1000ml烧瓶中，升温至45℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温1小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸90g，产率73.72%。
实施例5
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度13℃， 在搅拌下，加入163.5g溴水，保温反应3h。向烧瓶中加入51g氰化钠，保温反应3小时，控温至40℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将79g硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，升温至30℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温3小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸72g，产率58.98%。
实施例6
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度19℃， 在搅拌下，加入139.5g溴水，保温反应2h。向烧瓶中加入54g氰化钠，保温反应3.4小时，控温至34℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将78g硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，升温至30℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温2.5小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸67g，产率54.88%。
实施例7
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度22℃， 在搅拌下，加入166.9g溴水，保温反应4h。向烧瓶中加入53g氰化钠，保温反应4小时，控温至30℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将84g 硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，控温至20℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温2小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸70g，产率57.33%。
实施例8
将43.4g环乙亚胺加入500ml烧瓶中，控制温度30℃， 在搅拌下，加入148.6g溴水，保温反应5h。向烧瓶中加入51g氰化钠，保温反应5小时，控温至20℃，加入丙酮200ml，继续搅拌1小时后，过滤除去溴化钠，滤液待用。将81g硫化钠和150ml水，投入1000ml烧瓶中，控温至10℃，然后将上述滤液滴加到硫化钠水溶液中，滴加完毕，保温1小时，滴加200g 98%硫酸。升温至80℃，保温水解4小时，过滤除去无机盐，滤液降温至5℃，过滤，并用100ml丙酮洗涤滤饼，干燥，得DL-半胱氨酸90g，产率73.72%。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）采用环乙亚胺与溴水反应得到2-溴-环乙亚胺；
（2）向步骤（1）制得的2-溴-环乙亚胺中加入氰化物保温反应，得到2-氰基-环乙亚胺；
（3）将步骤（2）制得的2-氰基-环乙亚胺与硫化钠开环反应，生成2-巯基-3-氨基丙氰；
（4）将步骤（3）制得的2-巯基-3-氨基丙氰在60℃-90℃条件下酸性水解，得到DL-半胱氨酸。
2.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的环乙亚胺与溴水的摩尔比为1：0.8-1.1。
3.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的反应温度为0℃-40℃，反应时间为1-6h。
4.根据权利要求3所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的反应温度为5℃-30℃，反应时间为2-5h。
5.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的2-溴-环乙亚胺与氰化钠的摩尔比为1：1-1.1。
6.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的反应温度为0℃-80℃，所述的反应时间为2-5h。
7.根据权利要求6所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的反应温度为50℃-80℃，所述的反应时间为2-3h。
8.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，2-氰基-环乙亚胺与硫化钠的摩尔比为1：1-1.1。
9.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的反应温度为10℃-50℃，所述的反应时间为1-3h。
10.根据权利要求1所述的DL-半胱氨酸的合成方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的酸性水解采用的酸为浓盐酸，浓硫酸或冰醋酸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103940710A CN102531980B (zh) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | 一种dl-半胱氨酸的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011103940710A CN102531980B (zh) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | 一种dl-半胱氨酸的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102531980A true CN102531980A (zh) | 2012-07-04 |
| CN102531980B CN102531980B (zh) | 2013-11-27 |
Family
ID=46340160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103940710A Expired - Fee Related CN102531980B (zh) | 2011-12-02 | 2011-12-02 | 一种dl-半胱氨酸的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102531980B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108342425A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-07-31 | 南京大学 | 一种酶法转化制备dl-半胱氨酸的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60252453A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-13 | Res Assoc Util Of Light Oil | β−クロロアラニンの製造法 |
| JPS61140561A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Res Assoc Util Of Light Oil | アジリジン−２−ニトリルないしアジリジン−２−カルボン酸アミドの製造法 |
| US6297230B1 (en) * | 1997-06-27 | 2001-10-02 | Amplimed, Inc. | Cyanoaziridines for treating cancer |
-
2011
- 2011-12-02 CN CN2011103940710A patent/CN102531980B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60252453A (ja) * | 1984-05-28 | 1985-12-13 | Res Assoc Util Of Light Oil | β−クロロアラニンの製造法 |
| JPS61140561A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Res Assoc Util Of Light Oil | アジリジン−２−ニトリルないしアジリジン−２−カルボン酸アミドの製造法 |
| US6297230B1 (en) * | 1997-06-27 | 2001-10-02 | Amplimed, Inc. | Cyanoaziridines for treating cancer |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DANIEL J. KNOWLES等: "Radical formation of amino acid precursors in interstellar regions? Ser, Cys and Asp", 《ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY》 * |
| GIRIJA S. SINGH等: "Synthesis and Reactivity of C-Heteroatom-Substituted Aziridines", 《CHEM. REV.》 * |
| HAROLD D. BANKS: "Dramatic Effects of Halogen Substitution and Solvent on the Rates", 《J.ORG.CHEM.》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108342425A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-07-31 | 南京大学 | 一种酶法转化制备dl-半胱氨酸的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102531980B (zh) | 2013-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101830818B (zh) | 一种无水甜菜碱的制备方法 | |
| CN108558721A (zh) | 一种n,n-二乙酰-l-胱氨酸的制备方法 | |
| CN108383746A (zh) | 一种甘氨酸锌螯合物的制备方法 | |
| CN105085411A (zh) | 一种6-羟基-2,4,5-三氨基嘧啶硫酸盐的制备方法 | |
| CN109678744B (zh) | 一种连续化制备甘氨酸的方法 | |
| CN102531980B (zh) | 一种dl-半胱氨酸的合成方法 | |
| CN109180510B (zh) | 一种高纯谷氨酸亚铁的制备方法 | |
| CN101735089A (zh) | 利用羰基铁合成氨基酸螯合铁方法 | |
| CN102887844A (zh) | 一种l-胱氨酸的生产方法 | |
| CN106699579A (zh) | 苯佐卡因合成方法 | |
| US20170016037A1 (en) | Method for Increasing the Solubility of Methionine by Mineral Addition and Acid Treatment | |
| CN101148427B (zh) | 一种取代牛磺酸的制备方法 | |
| US2520293A (en) | Mercaptoacetanilide derivatives | |
| CN103467334B (zh) | N-(2-氯)-丙酰基-谷氨酰胺的合成方法 | |
| CN102038084A (zh) | 含有蔗糖铁的猪用预混料 | |
| CN108069867A (zh) | 一种l-丙氨酰胺盐酸盐的制备方法 | |
| CN102250013A (zh) | 阿苯达唑的制备方法 | |
| CN103014795B (zh) | 气缸套刷镀液 | |
| Denko et al. | The synthesis of some organic compounds of gold | |
| CN103044300A (zh) | 一步法合成硫代卡巴肼和巯基乙酸盐的方法 | |
| CN103981248A (zh) | 一种拆分外消旋亮氨酸的方法 | |
| CN101875641A (zh) | 一种2,3-吡嗪二甲酸的合成方法 | |
| CN103848766A (zh) | 一种制备硫醇化合物的原子经济合成方法 | |
| CN101717347B (zh) | 一种化学法制备l-茶氨酸的方法 | |
| CN102408360A (zh) | 一种牛磺酸的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131127 Termination date: 20171202 |