CN107417546A - 一种具有光学活性的α‑甲基苄胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有光学活性的α‑甲基苄胺的合成方法,其步骤:1〉将混旋α‑甲基苄胺加溶剂混旋或溶解,再加拆分剂,搅拌升温50~80℃溶解,过滤,滤液升温溶解,补加溶剂,降温到溶液出现混浊,加晶种结晶,降温分离出具有光学活性的R(+)‑α‑甲基苄胺盐,母液回收溶剂后得S(‑)‑α‑甲基苄胺水溶液;2〉将盐溶于水中加碱中和游离出R(+)‑α‑甲基苄胺,分去水层,有机层分馏,得R(+)‑α‑甲基苄胺纯品。方法易行,操作简便,原料价格便宜,谷氨酸是两性化合物,既溶于酸,也溶于碱,且在水中溶解度小,利于回收。尤其重要的是谷氨酸无毒且极易生化降解,不污染环境,因此选用它作为α‑甲基苄胺的拆分剂优点十分突出。
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域,更具体涉及一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法。
背景技术
α-甲基苄胺是一种有机化工原料,由于它具有R(+),S(-)两种光学活性异构体,分别用于医药、农药的光学异构体的拆分及合成,因此受到重视。如R(+)-α-甲基苄胺用于抗菌素磷霉素的合成,S(-)-α-甲基苄胺用于依托咪酯及盐酸左卡巴斯汀等的合成。关于光学活性的α-甲基苄胺的合成有多种工艺,报道最多的是对混旋α-甲基苄胺进行光学拆分,具体涉及到加一种酸或者酸酐与α-甲基苄胺成盐,利用混旋体中R(+)、S(-)与酸成盐在特殊溶剂中溶解度的差异进行分离,然后加碱水解游离出R(+)或者S(-)-α-甲基苄胺,如GB1122050采用樟脑磺酸,SE496998采用酒石酸,JP61134344采用2-苯基丙酸,JP8076844采用月桂酸,PE2854069采用N-取代丁二烯酰胺酸,US3576854采用丁二酸酐。少数方案采用苯乙酮与氨进行手性合成而得,亦有采用α-甲基苄胺与酰化剂形成酰胺生物水解得到R(+)-α-甲基苄胺。
上述主要存在的问题和通常碰到的困难是:如果酸或酸酐结构复杂,价格肯定昂贵;如果酸或酸酐结构简单,一定水溶性强,回收难、消耗大、污染环境。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,方法易行,操作简便,原料价格便宜,谷氨酸是两性化合物,既溶于酸,也溶于碱,且在水中溶解度小,利于回收。尤其重要的是谷氨酸无毒且极易生化降解,不污染环境,因此选用它作为α-甲基苄胺的拆分剂优点十分突出。
为了实现上述的目的,本发明采用以下技术方案:
一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,其步骤是:
1)将混旋α-甲基苄胺加溶剂混旋或溶解,再加拆分剂(L+谷氨酸),搅拌升温50~80℃溶解,过滤,滤液升温溶解,补加溶剂,降温到溶液出现混浊,加晶种结晶。降温(0-25℃)分离出具有光学活性的R(+)-α-甲基苄胺盐,母液回收溶剂后得含75%左右S(-)-α-甲基苄胺水溶液(用于拆分S(-)-α-甲基苄胺)
2)将盐溶于水中加碱中和游离出R(+)-α-甲基苄胺,分去水层,有机层分馏,即得R(+)-α-甲基苄胺纯品。
进一步,所述溶剂为乙醇、甲醇、苯等其中的任意一种。乙醇毒性小,适用于药品;其次是甲醇,价格便宜,毒性中等;苯毒性大,不适用药品。纯乙醇对R(+)-α-甲基苄胺盐溶解度太小,因此使用含水乙醇,含水量25%~30%。含水量太小,溶剂使用量大,不经济,也不利于回收套用;含水量太大,收率低,同样不经济。乙醇使用量与乙醇含水量有关,如含水28%1.10~1.2倍α-甲基苄胺的含水乙醇。
所述的溶解温度以基本溶解为适宜,一般78-82℃左右,热滤掉少量杂质。
所述的溶解热滤后再补加2~2.2倍无水乙醇或95%乙醇以降低盐溶解度。
所述的补加乙醇后降温到40℃,溶液略显浑浊时加晶种,晶种量为α-甲基苄胺1%,以加入晶种后不溶为适宜。
所述的缓慢搅拌降温到0℃左右(-5℃~5℃),结晶2小时,分离。
所述的采用95%(w/w)酒精洗涤至取样检测(HPLC)含量合格,使用α-苯乙胺重量一倍酒精洗涤。
所述的中和采用液碱,碱浓度以35%~40%为适宜。浓度太低会损失物料;浓度太高,盐难溶,影响分层。液碱用量为R(+)-α-甲基苄胺谷氨酸盐理论量2倍当量。
所述的中和分层后,有机层(上层)常压分馏至100℃,完全回收乙醇,然后加入适量(产品量的50%)带水剂(如甲苯、环己烷、苯等其中的任意一种)共沸带水,然后经4块理论塔板分馏柱常压或减压(0.08Mpa)分馏得R(+)-α-甲基苄胺纯品(含水量≤0.2%,GC含量≥99.5%,纯度(HPLC)≥99%(手性柱),αD 20≥39°)。
采用L+谷氨酸做拆分剂。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
1)谷氨酸价格便宜,具有两性,溶于酸、碱水溶液,在水中溶解度较小,便于回收。
2)谷氨酸性质稳定,经反复使用光学活性不降低(不易消旋)。
3)谷氨酸是食品,无毒且易于生物降解,不污染环境。
4)采用谷氨酸拆分后的母液富积S(-)-α-甲基苄胺,可直接用于制备S(-)-α-甲基苄胺。
5)使用谷氨酸拆分收率高,拆分收率高达85%以上(使用苯作溶剂收率高达95%以上)。
具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1:
一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,其步骤是:
1、在500ml反应瓶中加入水23.7g、无水乙醇67.8g搅拌下加入L-谷氨酸49.3g,升温到38℃,加入混旋α-甲基苄胺81.5g,升温到65℃,热滤,滤液静置降温到47℃,加0.8g R(+)-α-甲基苄胺L-谷氨酸盐(I)晶种。溶液降温结晶,5℃保温4小时,过滤,滤饼用酒精20g×3次洗涤,得湿晶重130g(母液重150g)。
2、在500ml瓶中加入35%(w/w)液碱150g,控温小于45℃,一点点(分十次)加入(上步得到的湿品)加完后搅拌至全溶,静置,分层,得上层61g,转入分馏瓶,装分馏柱(Φ24×300内充玻璃弹簧填料),控回流比1:1,分馏回收酒精至底温达110℃,得回收乙醇20g,然后加入甲苯50g,继续分馏至馏出液无水。继续常压分馏至底温达130℃,改减压分馏,控真空0.09MPa,收集bp100℃馏份,得34.6g R(+)-α-甲基苄胺,收率85%,经检测,含量99.5%(盐酸滴定,甲基红指示终点),水份0.2%(K、F法),比旋度αD 20 39°[α]=a/(L×d)(a比旋度,L旋光仪管长,d本品密度0.94)。鉴别:本品滴加甲基红指示剂应显黄色。纯度:采用大赛璐药物手性技术(上海)有限公司提供的手性柱0.40cm IP×15cmL,液相采用岛津LC-20紫外探测器SPP-20A(流动相:PH=2高氯酸水溶液,波长254nm,流速1.0ml/分,柱压8.5MPa,进样量5ul。R(+)-α-甲基苄胺纯度99.1%。
实施例2:
一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,其步骤是:
1、在500ml反应瓶中加入酒精72g,水19.4g,搅拌下加入L-谷氨酸49.3g,升温到40℃,加入混旋α-甲基苄胺81.5g,升温到80℃溶解,降温到60℃,热滤,滤液搅拌降温到47℃,加入R(+)-α-甲基苄胺L-谷氨酸盐(I)晶种0.8g,缓慢降温结晶。20℃搅拌4小时,过滤,酒精20g×3次洗涤,得湿品重120g(I)(母液重160g)。
2、在500ml瓶中加入35%w/w液碱150g,控温50℃以下,一点点(分十次)加入R(+)-α-甲基苄胺L-谷氨酸盐(I),加完后搅拌至澄清,测PH=10.5分层,得上层57g,转入分馏瓶,按实施例1中的第二步分馏处理,最后得32g R(+)-α-甲基苄胺,经检测含量99.7%,水份0.15%,比旋度αD 20 39.5°,HPLC纯度99.5%(手性柱)。
其实施步骤与实施例1相同。
实施例3:
一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,其步骤是:
1、在500ml反应瓶中加入苯200ml,加入α-甲基苄胺81.5g,搅拌升温到40℃,加入L-谷氨酸49.3g,升温到80℃,搅拌2小时,再加入苯400ml,搅拌降温到20℃,过滤,20ml苯×3次洗涤,40℃干燥,得干品83g,将干品用1.6倍重量酒精搅拌混悬,升温到78℃搅拌30分,降温至25℃,过滤,酒精20g×3次洗涤,得湿品140g。
2、在500ml瓶中加入35%液碱170g,控温50℃以下,一点点(分十次)加入R(+)-α-甲基苄胺L-谷氨酸盐(I),加完后搅拌至澄清,测PH=10.7分层,得上层65g,转入分馏瓶,按实施例1中的第二步分馏处理,最后得R(+)-α-甲基苄胺38.7g,收率95%,经检测:含量99.6%,水份0.12%,比旋度αD 20 38.5°,HPLC纯度98.5%(手性柱)。
其实施步骤与实施例1相同。
实施例4:
一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,其步骤是:
1、在500ml反应瓶中加入甲醇72g,水15g,搅拌下加入L-谷氨酸49.3g,升温到40℃溶解,加入混旋α-甲基苄胺81.5g,升温到65℃,搅拌30分钟,降温到60℃,过滤,滤液降温到5℃,加入0.8g晶种,放入冰箱(-10℃)结晶8小时,过滤,95%甲醇20ml×3次洗涤,得湿品140g(粘稠)(I)。
2、在500ml瓶中加入35%液碱150g,控温<50℃,一点点加入R(+)-α-甲基苄胺L-谷氨酸盐(I),加完后搅拌至澄清,分层,得上层60g,转入分馏瓶,按实施例1中的第二步分馏处理,最后得35g R(+)-α-甲基苄胺,收率85.9%,经检测:含量99.8%,水份0.15%,比旋度αD 20 38.3°,纯度HPLC 98.2%(手性柱)。
其实施步骤与实施例1相同。
Claims (1)
1.一种具有光学活性的α-甲基苄胺的合成方法,其步骤是:
1)将混旋α-甲基苄胺加溶剂混旋或溶解,再加拆分剂,搅拌升温50~80℃溶解,过滤,滤液升温溶解,补加溶剂,降温到溶液出现混浊,加晶种结晶,降温分离出具有光学活性的R(+)-α-甲基苄胺盐,母液回收溶剂后得S(-)-α-甲基苄胺水溶液;
2)将盐溶于水中加碱中和游离出R(+)-α-甲基苄胺,分去水层,有机层分馏,得R(+)-α-甲基苄胺纯品;
所述溶剂为乙醇、甲醇、苯其中的任意一种;
所述的溶解温度为78-82℃;
所述的溶解热滤后再补加2~2.2倍无水乙醇或95%乙醇以降低盐溶解度;
所述的补加乙醇后降温到40℃,溶液浑浊时加晶种,晶种量为α-甲基苄胺1%;
所述的搅拌降温到-5℃~5℃,结晶2小时,分离;
所述的采用95%w/w酒精洗涤至取样检测含量合格,使用α-苯乙胺重量一倍酒精洗涤;
所述的中和采用液碱,碱浓度以35%~40%;
所述的中和分层后,有机层常压分馏至100℃,回收乙醇,然后加入甲苯、环己烷、苯其中的任意一种,然后分馏柱常压或减压0.08Mpa分馏得R(+)-α-甲基苄胺纯品。
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