光学活性的α-胺基苯丙酮的制备方法
本发明涉及光学活性的α-胺基苯丙酮的制备方法。
具有如下结构的α-胺基苯丙酮化合物其中R1代表H或C1-C5的烷基,
R2代表H或C1-C5的烷基,是重要的化工医药中间体,应用更多的不是外消旋体而是其光学活性体,特别是左旋体,这就涉及到对消旋体的拆分问题。
α-胺基苯丙酮类物质的拆分,一般地是在有机溶剂中利用光学活性的有机酸作为拆分剂成盐,根据左旋体盐和右旋体盐的溶解度差别而使其进行分离。通常,若要制得右旋体而使用左旋的拆分剂,要制得左旋体而使用右旋的拆分剂,而且一次所得到的盐均不能达到很纯,需要二次或三次的重结晶方能得到纯品,而且拆分收率很少高于80%。在生产应用中,主要是左旋对映体有应用价值,右旋对映体难于外消旋化或外消旋化收率较低,从而使成本过高,难于应用于生产中。
用于α-胺基苯丙酮类拆分的光学活性有机酸如d-酒石酸及其衍生物,d-樟脑酸,d-樟脑磺酸,d-琥珀酸及其衍生物等,作为拆分剂,这些物质与单体分离后回收比较繁琐,不能定量回收,这些价格昂贵的试剂浪费掉,使成本难以降低。
针对上述情况,本发明针对性地进行了研究,以克服上述缺陷。本发明的α-胺基苯丙酮的拆分方法包括,将Ⅰ式化合物的消旋体和具有光学活性的有机酸反应,成盐后,分离左旋和右旋异构体,本发明的发明点在于,在成盐后,用溶剂先将一种单体从溶液中结晶出来,分离出去,再对溶液中另一种单体进行分离纯化。
本发明还有一个特点,拆分某种α-胺基苯丙酮单体时,使用同一个拆分剂,在一种溶剂中先拆分所需要的单体的对映体,此时最好变换溶剂,再拆出所需要的单体,此步骤重复操作一次,即可拆得几乎理论量的单体,比用一种溶剂直接拆分所需要单体收率高出20%以上,且方法简单,产品不需要进行精制。
由于左旋体应用价值高,上述拆分所得的右旋对映体,需要进行外消旋化重新用于拆分,本发明对单体的外消旋化进行了研究,单体胺基苯丙酮由于其结构具有互变异构性,利用此性质可比较容易进行外消旋化,本发明的发明人经过研究后找到了外消旋化的优选方法,即在加热情况下,溶剂保持碱性或弱酸性,能得到接近理论量的消旋体,大大提高了消旋的收率,降低了成本,有利于规模化生产。本发明优选的溶剂是丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、苯、二氯甲烷、水等,或它们的混合溶剂,优选的是水,加热温度范围是20-100℃,下表列出不同浓度溶液和不同条件下,α-胺基苯丙酮类的消旋产率。d-甲胺基苯丙酮d-樟脑酸的消旋
溶 剂 浓度(W/V) 时间(小时) 收率(%)
甲 醇 50% 18 60%
乙 醇 45% 20 65%
乙酸乙酯 20% 17 30%
丙 酮 35% 26 50%
苯 35% 26 45%
二氯甲烷 30% 31 37%
水 25% 15 96%
水+甲醇(5∶1) 25% 15 96%
结果表明水作溶剂优于其它有机溶剂。
用前述方法纯化出的单体是以盐的形式存在的,将盐分离即得所需要的左旋或右旋的(Ⅰ)式化合物,而分离掉的拆分剂一般是以无机盐的形成存在于溶剂中,它的回收多数需通过树脂进行离子交换,处理过程繁琐,投资大,即使不用上述方法也需要消耗大量的有机溶剂,往往收率比较低。本发明以简单的方法回收利用之,即与单体的盐分离下来后的拆分剂以无机盐的状态回收,再与式(Ⅰ)中的胺基苯丙酮的无机盐(盐酸,硫酸或硝酸等盐)在有机溶剂中放置一定时间,分离除去生成的无机盐,即生成胺基苯丙酮与拆分剂的盐,该盐可继续用于下一步的拆分。
为了更好地说明本发明,例举以下实施例:实施例1dl-胺基苯丙酮的拆分:
15.1g dl-胺基苯丙酮与23.2g d-樟脑磺酸在异丙醇与甲醇的混合溶剂(1∶4)30ml中加热溶解,40℃缓慢析出结晶室温放置12小时过滤,滤液浓缩至干,加乙酸与水(1∶3)25ml,加热溶解于30-35℃析出结晶后,室温放置17小时,过滤少量溶剂洗涤,得L-胺基苯丙酮d-樟脑磺酸盐16.8g mp:201-203℃[α]D+12°(CH3OH)母液重复一次上述操作,得L-胺基苯丙酮d-樟脑磺酸盐0.9g结果同上。收率96.0%上述盐于水中加氢氧化钠,苯提取,减压蒸出苯,得L-胺基苯丙酮。
若要制备d-胺基苯丙酮,按上述相反操作。
实施例2一甲胺基苯丙酮的拆分:
16.5g dl一甲胺基苯丙酮与20.0g d-樟脑酸,加入55ml无水乙醇,加热溶解,30℃析出结晶后,于10℃以下放置15小时,过滤,母液蒸出乙醇,加丙酮与水的混合溶剂50ml(1∶3)加热溶解,15℃以下放置10小时。过滤,少量溶剂洗涤,得17.5gL型一甲胺基苯丙酮d-樟脑酸的盐。mp124-127℃[α]D+31.0°(CH3OH)。母液重复上述操作。得盐1.2g。收率95.3%。
合并上述盐加入氢氧化钠水溶液,苯萃取,蒸出苯,得d型一甲胺基苯丙酮。
若要制备L型一甲胺基苯丙酮,按上述相反操作。
实施例3二甲胺基苯丙酮拆分:
15.9g dl-二甲胺基苯丙酮与21.0g二乙酰基d-酒石酸,加压丁醇92ml加热溶解,室温放置小时。过滤,将母液溶剂蒸干,加水25ml加热溶解,再加入少量醋酸,放置析出结晶。过滤,用少量水洗晶体,得15.9g L-二甲胺基苯丙酮二乙酰基d-酒石酸盐,mp152℃[α]D-41°(CH3OH)。将母液重复上述操作,得L-二甲胺基苯丙酮二乙酰基d-酒石酸盐1.4g,合计收率93.8%。
将上述盐加入氢氧化钠溶解中,苯萃取,得L-二甲胺基苯丙酮。
若要制备d-二甲胺基苯丙酮,按上述相反操作。
实施例4丙胺基苯丙酮的拆分:
19.3g dl-丙胺基苯丙酮与15.0g d-酒石酸,加甲醇70ml加热溶解,室温下放置10小时,过滤。滤液蒸出甲醇50ml加入水20ml,加热溶解,10℃以下放置15小时,过滤,少量溶剂洗涤,得L-丙胺基苯丙酮d-酒石酸盐13.6%。重复上述操作得到L-丙胺基苯丙酮d-酒石酸盐2.1g,收率92%。上述盐于水中加氢氧化钠,苯提取,减压蒸出苯,得L-丙胺基苯丙酮。
若要制备d-丙胺基苯丙酮,按上述相反操作。
实施例5d-二甲胺基苯丙酮的外消旋化:
将例2中的d-甲胺基苯丙酮d-樟脑磺酸10g加水40ml,加入氢氧化钠使呈碱性加热15小时,将水盖干,处理后即得dl-甲胺基苯丙酮d-樟脑酸盐9.6g用于重复拆分。其他胺基苯丙酮也用类似方法进行消旋。
实施例6胺基苯丙酮与前述有机光学活性酸的无机盐成盐:
将例1中分离的d-樟脑磺酸钠盐15g与11.0g dl-胺基苯丙酮盐酸盐在甲醇中,放置24小时,过滤除去氯化钠,得到dl-胺基苯丙酮d-樟脑酸盐,用于进行拆分。