CN110283088A - 一种l-高丝氨酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机化学的技术领域，公开了一种L‑高丝氨酸的制备方法，包括以下步骤：S1:将L‑蛋氨酸先用浓盐酸调节至酸性，然后在室温下和稍过量的硫酸二甲酯反应生成L‑蛋氨酸锍盐水溶液；S2:将S1步得到的L‑蛋氨酸锍盐水溶液加热到回流，再滴加入饱和碳酸氢钾溶液，热裂脱除二甲硫醚，得到L‑高丝氨酸粗品水溶液；S3:将S2步得到的L‑高丝氨酸粗品溶液浓缩，经预冷后，再用阳离子交换树脂除盐，然后将洗脱液浓缩、结晶，得到游离的L‑高丝氨酸粗品，再将L‑高丝氨酸粗品加丙酮打浆处理后，得到高纯的L‑高丝氨酸。所述该法原料价廉易得，操作简单、成本低、适用于工业化大规模生产。

Description

一种L-高丝氨酸的制备方法
技术领域
本发明属于有机化学的技术领域，具体涉及一种L-高丝氨酸的制备方法。
背景技术
L-高丝氨酸及其衍生物是重要的生理活性物质的结构前体和合成砌块，广泛应用于各种活性物质的合成，日益受到科研工作者的重视。L-高丝氨酸的来源主要有发酵法和合成法两种，目前主流的方法是合成法，是以L-蛋氨酸和碘甲烷反应生成甲基硫盐，然后在弱碱条件下回流脱除硫醚，反应完毕后，浓缩除盐，用溶剂反应结晶除盐。但该方法存在原料碘甲烷价格昂贵，毒性较大，沸点低，使用过程中需要大大过量，用量较大，同时反应较杂，操作繁琐等缺点，不利于进一步的生产放大。因此研究改进L-高丝氨酸的合成方法具有重要意义。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种L-高丝氨酸的合成方法，该方法原料价廉易得，操作简单、成本低、适用于工业化大规模生产。
本发明提供了一种L-高丝氨酸的制备方法，包括以下步骤：
S1:将L-蛋氨酸先用浓盐酸调节至酸性，然后在室温下和稍过量的硫酸二甲酯反应生成L-蛋氨酸锍盐水溶液；
S2:将S1步得到的L-蛋氨酸锍盐水溶液加热到回流，再滴加入饱和碳酸氢钾溶液，热裂脱除二甲硫醚，得到L-高丝氨酸粗品水溶液；
S3:将S2步得到的L-高丝氨酸粗品溶液浓缩，经预冷后，再用阳离子交换树脂除盐，然后将洗脱液浓缩、结晶，得到游离的L-高丝氨酸粗品，再将L-高丝氨酸粗品加丙酮打浆处理后，得到高纯的L-高丝氨酸。具体工艺方案如下：
进一步的，所述S1具体包括：S1-1:将L-蛋氨酸加入水中，然后用1.1当量的浓盐酸调节至酸性，使L-蛋氨酸完全溶解于酸性水溶液中；S1-2:将硫酸二甲酯滴加入L-蛋氨酸的酸性溶液中，热裂脱除二甲硫醚，得到L-蛋氨酸的锍盐水溶液。
进一步的，所述S1中所用L-谷氨酰胺与氢氧化钠的摩尔比为：1:1.2-2。
进一步的，所述S1中所用L-谷氨酰胺与氢氧化钠的摩尔比为：1:5-7.5。
进一步的，所述S1-2的反应温度为0-40℃，反应时间为30-50小时，所述S1-2的优选反应温度为25-30℃，所述S1-2的反应时间为40-48小时。
进一步的，所述L-蛋氨酸与碳酸氢钾的摩尔比为：1:0.8-1.2，所述L-蛋氨酸与碳酸氢钾的摩尔比为：1:1。
进一步的，所述S2中滴加入饱和碳酸氢钾溶液，热裂脱除二甲硫醚的反应温度为：95-105℃，优选反应温度为100-102℃。
进一步的，所述S3中将L-高丝氨酸粗品溶液浓缩后，将L-高丝氨酸粗品浓缩液预冷至5-10℃。
进一步的，所述S3中L-高丝氨酸粗品浓缩液经阳离子交换树脂除去无机盐，选用洗脱剂为5％的稀氨水。
进一步的，所述S3中L-高丝氨酸粗品浓缩液经阳离子交换树脂除去无机盐，得到的洗脱液经过薄膜蒸发，得到粘稠的L-高丝氨酸水溶液，降温结晶后，再加入3倍体积的丙酮，经过打浆处理，过滤，干燥后，得到L-高丝氨酸。
本发明的有益效果为：
本发明用L-蛋氨酸和硫酸二甲酯来制备L-高丝氨酸，使用的原料价廉易得，用量少，反应干净，操作简便，极大的降低了生产成本。同时采用离子交换树脂法除盐，减少了有毒害溶剂的使用，减少了三废排放。符合绿色环保工艺的要求。本发明方法操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。
附图说明
图1为本发明的技术路线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
S1：在3升的三口烧瓶中，加入1500克水，然后加入298克L-蛋氨酸，充分搅拌，然后加入260克浓盐酸，搅拌至清，然后在25℃滴加441克的硫酸二甲酯，室温搅拌两天，点板监控原料消失，得到L-蛋氨酸锍盐反应液；
S2：将S1得到的L-蛋氨酸锍盐反应液，升温至回流状态反应，然后缓慢滴加饱和碳酸氢钾溶液(100克碳酸氢钾溶于500克水)，滴加过程控制pH在3--6，滴毕后继续回流反应6小时，点板监控原料基本消失；
S3：将反应液降至室温，然后薄膜浓缩出去大部分水，浓缩液预冷至5-10℃，用阳离子交换树脂除盐，洗脱剂为5％的稀氨水，洗脱液浓缩除去大部分水，得到比较粘稠的液体，降温至10℃左右，加入3倍体积的丙酮打浆处理，过滤，干燥后得到L-高丝氨酸固体202克，收率85％。
实施例2：
S1：在5升的三口烧瓶中，加入2250克水，然后加入447克L-蛋氨酸，充分搅拌，然后加入390克浓盐酸，搅拌至清，然后在25℃滴加661克的硫酸二甲酯，室温搅拌两天，点板监控原料消失，得到L-蛋氨酸锍盐反应液。
S2：将上述的L-蛋氨酸锍盐反应液，升温至回流状态反应，然后缓慢滴加饱和碳酸氢钾溶液(150克碳酸氢钾溶于750克水)，滴加过程控制pH在3--6，滴毕后继续回流反应6小时，点板监控原料基本消失。
S3：将反应液降至室温，然后薄膜浓缩出去大部分水，浓缩液预冷至5-10℃，用阳离子交换树脂除盐，洗脱剂为5％的稀氨水，洗脱剂浓缩除去大部分水，得到比较粘稠的液体，降温至10℃左右，加入3倍体积的丙酮打浆处理，过滤，干燥后得到L-高丝氨酸固体212克，收率89％。
实施例3：
S1：在2升的三口烧瓶中，加入1000克水，然后加入179克L-蛋氨酸，充分搅拌，然后加入156克浓盐酸，搅拌至清，然后在25℃滴加265克的硫酸二甲酯，室温搅拌两天，点板监控原料消失，得到L-蛋氨酸锍盐反应液。
S2：将上述的L-蛋氨酸锍盐反应液，升温至回流状态反应，然后缓慢滴加饱和碳酸氢钾溶液(60克碳酸氢钾溶于300克水)，滴加过程控制pH在3--6，滴毕后继续回流反应6小时，点板监控原料基本消失。
S3：将反应液降至室温，然后薄膜浓缩出去大部分水，浓缩液预冷至5-10℃，用阳离子交换树脂除盐，洗脱剂为5％的稀氨水，洗脱剂浓缩除去大部分水，得到比较粘稠的液体，降温至10℃左右，加入3倍体积的丙酮打浆处理，过滤，干燥后得到L-高丝氨酸固体124克，收率87％。
实施例4：
S1：在10升的三口烧瓶中，加入5000克水，然后加入895克L-蛋氨酸，充分搅拌，然后加入780克浓盐酸，搅拌至清，然后在25℃滴加1300克的硫酸二甲酯，室温搅拌两天，点板监控原料消失，得到L-蛋氨酸锍盐反应液。
S2：将上述的L-蛋氨酸锍盐反应液，升温至回流状态反应，然后缓慢滴加饱和碳酸氢钾溶液(300克碳酸氢钾溶于1500克水)，滴加过程控制pH在3--6，滴毕后继续回流反应6小时，点板监控原料基本消失。
S3：将反应液降至室温，然后薄膜浓缩出去大部分水，浓缩液预冷至5-10℃，用阳离子交换树脂除盐，洗脱剂为5％的稀氨水，洗脱剂浓缩除去大部分水，得到比较粘稠的液体，降温至10℃左右，加入3倍体积的丙酮打浆处理，过滤，干燥后得到L-高丝氨酸固体629克，收率88％。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1: 将L-蛋氨酸先用浓盐酸调节至酸性，然后在室温下和稍过量的硫酸二甲酯反应生成L-蛋氨酸锍盐水溶液；
S2: 将S1步得到的L-蛋氨酸锍盐水溶液加热到回流，再滴加入饱和碳酸氢钾溶液，热裂脱除二甲硫醚，得到L-高丝氨酸粗品水溶液；
S3: 将S2步得到的L-高丝氨酸粗品溶液浓缩，经预冷后，再用阳离子交换树脂除盐，然后将洗脱液浓缩、结晶，得到游离的L-高丝氨酸粗品，再将L-高丝氨酸粗品加丙酮打浆处理后，得到高纯的L-高丝氨酸。
2.根据权利要求1所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1具体包括：
S1-1: 将L-蛋氨酸加入水中，然后用1.1当量的浓盐酸调节至酸性，使L-蛋氨酸完全溶解于酸性水溶液中；
S1-2: 将硫酸二甲酯滴加入L-蛋氨酸的酸性溶液中，热裂脱除二甲硫醚，得到L-蛋氨酸的锍盐水溶液。
3.根据权利要求2所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1中所用L-谷氨酰胺与氢氧化钠的摩尔比为：1:1.2-2。
4.根据权利要求2所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1中所用L-谷氨酰胺与氢氧化钠的摩尔比为：1:5-7.5。
5.根据权利要求2所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S1-2的反应温度为0-40℃，反应时间为30-50小时。
6.根据权利要求1所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述L-蛋氨酸与碳酸氢钾的摩尔比为：1:0.8-1.2，所述L-蛋氨酸与碳酸氢钾的摩尔比为：1:1。
7.根据权利要求1所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S2中滴加入饱和碳酸氢钾溶液，热裂脱除二甲硫醚的反应温度为：95-105℃。
8.根据权利要求1所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S3中将L-高丝氨酸粗品溶液浓缩后，将L-高丝氨酸粗品浓缩液预冷至5-10℃。
9.根据权利要求1所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S3中L-高丝氨酸粗品浓缩液经阳离子交换树脂除去无机盐，选用洗脱剂为5%的稀氨水。
10.根据权利要求1所述的一种L-高丝氨酸的制备方法，其特征在于：所述S3中L-高丝氨酸粗品浓缩液经阳离子交换树脂除去无机盐，得到的洗脱液经过薄膜蒸发，得到粘稠的L-高丝氨酸水溶液，降温结晶后，再加入3倍体积的丙酮，经过打浆处理，过滤，干燥后，得到L-高丝氨酸。
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