CN1309707C

CN1309707C - 一种制备l－磺基丙氨酸及其酯的方法

Info

Publication number: CN1309707C
Application number: CNB2004100219509A
Authority: CN
Inventors: 陶飞燕; 罗应刚; 魏其艳; 张国林
Original assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Current assignee: Chengdu Institute of Biology of CAS
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: CN1663947A

Abstract

本发明属于医药技术领域。针对目前生产L-磺基丙氨酸或L-磺基丙氨酸酯成本高等缺点，本发明公开了一种以L-胱氨酸和氯气为原料，在水或醇中制备L-磺基丙氨酸或L-磺基丙氨酸酯的方法。具体是将L-胱氨酸和一定量的水或者相应的醇混合，通入氯气进行氧化，反应后根据需要进行浓缩或者重结晶制得相应产品。本发明具有成本低廉，操作方便等优点。

Description

一种制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法

一、所属领域

本发明属于医药技术领域。更具体地涉及一种化合物的制备方法，涉及一种以L-胱氨酸和氯气为原料，在水或醇中制备L-磺基丙氨酸或L-磺基丙氨酸酯的方法。

二、背景技术

L-磺基丙氨酸是一种重要的生化试剂，在动物体内有着广泛的生理作用，在医药、化妆品、洗涤剂等行业的应用日益广泛。以其为原料可合成抗艾滋病毒(HIV I)、Herpes Simplex I病毒、球菌及杆菌的药物；聚磺基丙氨酸可抑制癌细胞的扩散而对未感染细胞无任何副作用；含磺基丙氨酸的护发剂可保持头发弹性和湿度，含磺基丙氨酸的定型剂和染发剂可防止头发损伤，还可修复已损伤的头发并改善发质；以磺基丙氨酸、二溴乙烷及丁氨二酸为主要原料合成的乙基丁氨二酸磺基丙氨酸(EAC)和以磺基丙氨酸、烷基马来酸酯为原料合成的磺基丙氨丁二酸酯作为洗涤助剂三聚磷酸钠的替代产品，兼具可生物降解和去污力强两大优点，因络合多种金属离子，防锈、防垢、防蚀性能优异，可广泛用于工业及生活用洗涤剂以及油田水处理、水泥改性等方面。

目前，L-磺基丙氨酸的制备方法是由L-胱氨酸在盐酸介质中用溴做氧化剂制得。直接用液溴做氧化剂，不仅价格昂贵、成本高而且腐蚀严重，还存在废液排放等环境污染问题。目前也有使用二甲亚砜为氧化剂的合成方法，但反应时间长、杂质多、精制困难。另外也有使用过氧化物为氧化剂制备的，其反应条件要求高温，操作复杂。特别是L-磺基丙氨酸酯的制备均是两步制得，即先由L-胱氨酸制得L-磺基丙氨酸，再由L-磺基丙氨酸酯化而得。

三、发明内容

针对以上问题，本发明的目的是公开一种以L-胱氨酸和氯气为原料，以水或相应的醇作溶剂的L-磺基丙氨酸或其酯的制备方法。

本发明可以通过以下方式得以实现：将L-胱氨酸和一定量的水或者相应的醇混合，在0～100℃间通入氯气进行氧化，反应后如果是制L-磺基丙氨酸，则将反应液浓缩至一定体积然后重结晶；如果是制L-磺基丙氨酸酯，则反应后过滤固体并用溶剂洗涤、干燥即得或者再重结晶后干燥制得相应的L-磺基丙氨酸酯。

更具体地，在室温下将氯气通入L-胱氨酸和过量的水的混合液中，其反应进行的标志是随氯气的通入，L-胱氨酸在水中逐渐溶解；全部溶解后继续向反应液中通入氯气10分钟。反应完毕，将反应液浓缩至原体积的1/5～1/4，置于冰箱中(约0℃)结晶即得，结晶所采用的溶剂是水或者是水和乙醇任意比例(不含纯乙醇)的混合液。反应最佳温度为20-30℃。

本发明在制备L-磺基丙氨酸酯时是将L-胱氨酸和相应的醇混和，搅拌均匀，然后在0～100℃，通入氯气，反应结束后，过滤固体并用溶剂洗涤、干燥即得或者再重结晶，然后干燥，最后得到L-磺基丙氨酸酯，其相应的醇为甲醇或正己醇或异丁醇。

更具体的是在室温下将氯气通入L-胱氨酸和过量相应的醇中，其反应进行的标志是随氯气的通入，L-胱氨酸在醇中逐渐溶解；全部溶解后继续向反应液中通入氯气直至又全部以固体形式析出，然后过滤洗涤或重结晶即可得。洗涤所采用的溶剂可以为乙醚、乙酸乙酯、乙醇或者其混和物；若重结晶，所采用的溶剂可以为水、甲醇、乙醇或其混和物，最佳是甲醇。在制备四个碳及其以上的醇的L-磺基丙氨酸酯时需要重结晶。重结晶的温度-20～40℃，最适重结晶的温度为0～20℃。

采用本发明制备L-磺基丙氨酸或其酯较以前的制备方法，不仅反应温和，反应温度宽，易控制，反应时间短，副反应极少，操作方便，后处理简捷，而且对生产设备要求简单，成本低，更适合工业化生产。特别是L-磺基丙氨酸酯的制备，更是一步法即可高产率得到，减少了步骤，降低了成本。

四、具体实施方式

本发明方法将通过以下实施例，进一步给予说明。

实施例1：

向5000毫升反应瓶中加入200克L-胱氨酸、2500毫升去离子水，搅拌，25℃下然后通入氯气，尾气用5％的NaOH水溶液吸收。当溶液变得透明澄清时，继续通氯气30分钟，其后继续室温搅拌3小时。反应完毕，将反应混合液浓缩至600毫升，于0℃结晶，过滤、干燥得L-磺基丙氨酸198克(70.3％)。

L-磺基丙氨酸的特征在于：

颜色和形状：白色晶体

熔点：245-248℃

比旋光：+5.9(c 5.1，H₂O)

红外光谱：主要的特征谱带位于3157，2585，1767，1616，1576，1505，1417，1364，1239，1132，1081，1062and 1029cm^-1

质谱：(ESI(-))：168(M-H)^-

核磁共振氢谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ4.36(1H，dd，J＝3.3，8.4Hz)，3.46(1H，dd，J＝3.3，15.1Hz)，3.34(1H，dd，J＝8.4，15.1Hz)

实施例2：

向2500毫升反应瓶中加入100克L-胱氨酸，1500毫升无水甲醇，搅拌，然后通入氯气，尾气用5％的NaOH水溶液吸收，当L-胱氨酸固体全部溶解后，继续通入氯气至反应液全部固化，过滤并用乙醚洗涤，干燥得L-磺基丙氨酸甲酯142克(93.1％)。

L-磺基丙氨酸甲酯的特征在于：

颜色和形状：白色粉末

熔点：220-224℃

比旋光：+17.3(c 2.6，H₂O)

红外光谱：主要的特征谱带位于3177，3023，2919，1748，1595，1496，1441，1424，1373，1334，1290，1272，1179，1139，1101and 1032cm^-1

质谱：(ESI(+))：184(M+H)⁺

(ESI(-))：182(M-H)^-

核磁共振氢谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ4.58(1H，dd，J＝3.8，7.1Hz)，3.85(3H，s)，3.55(1H，dd，J＝3.8，15.1Hz)，3.49(1H，dd，J＝7.1，15.1Hz)

核磁共振碳谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ168.8，54.3，50.0，49.2

实施例3：

向2500毫升反应瓶中加入100克L-胱氨酸，1500毫升正己醇，搅拌，然后通入氯气，尾气用5％的NaOH水溶液吸收，当L-胱氨酸固体溶解，继续通入氯气至反应溶液又变成粘稠状固体，过滤，滤液弃去，滤渣用甲醇溶解后滤去少量不溶物，浓缩滤液、结晶即得L-磺基丙氨酸正己酯169克(产率80.2％)。

L-磺基丙氨酸正己酯的特征在于：

颜色和形状：白色晶体

熔点：194-196℃

比旋光：-4.0(c 8.2，MeOH∶H₂O＝1∶5)

红外光谱：主要的特征谱带位于3470，2595，2860，1745，1602，1535，1469，1421，1397，1376，1341，1222，1150，1090，1070and 1039cm^-1

质谱：(ESI(+))：254(M+H)⁺

(ESI(-))：252(M-H)^-

核磁共振氢谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ4.48(1H，dd，J＝3.8，7.3Hz)，4.20(2H，m)，3.48(1H，dd，J＝3.8，15.1Hz)，3.42(1H，dd，J＝7.3，15.1Hz)，1.62(2H，m)，1.30(2H，m)，0.79(3H，t，J＝7.1Hz)

核磁共振碳谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ168.4，68.3，50.0，49.2，30.8，27.7，24.9，22.1，13.5

实施例4：

向2500毫升的反应瓶中加入100克L-胱氨酸，1500毫升异丁醇，搅拌，然后通入氯气1小时，尾气用5％的NaOH水溶液吸收，其后搅拌2小时；再通入氯气1小时，此时是黄色粘稠状固体，室温搅拌3小时，得乳白色固体。过滤固体，滤渣甲醇和水(1∶1)重结晶得L-磺基丙氨酸异丁酯142克(75.8％)。

L-磺基丙氨酸异丁酯的特征在于：

颜色和形状：白色晶体

熔点：268-270℃

比旋光：-7.9(c 5.0，MeOH∶H₂O＝1∶5)

红外光谱：主要的特征谱带位于3468，3116，2958，1748，1582，1505，1471，1422，1402，1388，1373，1289and 1074cm^-1

质谱：(ESI(+))：226(M+H)⁺

(ESI(-))：224(M-H)^-

核磁共振氢谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ4.51(1H，dd，J＝4.0，7.1Hz)，3.98(2H，m)，3.48(1H，dd，J＝4.0，15.1Hz)，3.44(1H，dd，J＝7.1，15.1Hz)，1.92(1H，m)，0.86(6H，d，J＝6.8Hz)核磁共振碳谱(600MHz，D₂O，δin ppm and TMS as internal standard)：δ168.4，73.9，50.0，49.2，27.2，18.3

Claims

1、一种制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是：将L-胱氨酸和水或者醇混合，在0～100℃间通入氯气进行氧化，反应后如果是制L-磺基丙氨酸，则将反应液浓缩后重结晶得L-磺基丙氨酸；如果是制L-磺基丙氨酸酯，则过滤固体并用溶剂洗涤、干燥或者重结晶后干燥制得相应的L-磺基丙氨酸酯。

2、根据权利要求1所述的制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是：其相应的醇为甲醇或正己醇或异丁醇。

3、根据权利要求1所述的制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是：反应进行的标志是随氯气的通入，L-胱氨酸逐渐溶解。

4、根据权利要求1所述的制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是：制L-磺基丙氨酸酯时，反应通入氯气L-胱氨酸全部溶解后继续向反应液中通入氯气直至又全部以固体形式析出，然后过滤洗涤或重结晶即可得L-磺基丙氨酸酯。

5、根据权利要求1所述的制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是：洗涤所采用的溶剂为乙醚、乙酸乙酯、乙醇或者其混和物；重结晶所采用的溶剂为水、甲醇、乙醇或其混和物。

6、根据权利要求1所述的制备L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是：在制备四个碳及其以上的醇的L-磺基丙氨酸酯时需要重结晶，重结晶的温度为-20～40℃。