CN1415599A - 茶氨酸的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种茶氨酸的合成方法:将L-吡咯烷酮羧酸与无水乙胺直接在惰性气体的氛围下反应,即可生成L-茶氨酸。所述惰性气体的压力控制在6.0~12.0MPa之间,反应的温度控制在60~100℃之间。采用本方法合成茶氨酸,反应物中固体以L-吡咯烷酮羧酸计的收率可高达~35%。其收率高于非惰性氛围下,其他条件相同的反应收率的4倍,而时间仅为直接反应的1/4~1/6。
Description
技术领域
本发明涉及茶氨酸的合成方法。
背景技术
茶氨酸(L-thiamine)为茶叶的特征氨基酸,具有多种食用及药用功能,学名N-乙基-L-谷氨酰胺(N-ethyl-L-glutamine),结构式如下:
早在1942年以色列人Liechtenstein首次在实验室中用乙胺和吡咯烷酮酸在水溶液中反应得到茶氨酸。1951年,日本的桥爪斌改进了合成方法,即用L-吡咯烷酮羧酸与纯乙胺(而不是在水溶液中)在低温下放置使之反应,茶氨酸的产率有所提高[1],但反应时间需要一周到十多天,甚至更长。
1961年Y.Yamada等曾将L-吡咯烷酮羧酸先形成铜盐,再与纯乙胺反应的方法合成茶氨酸,达到能有效地利用了反应物与生成物之间溶解性的差异,提高了反应的收率[2]。铜盐的引入,加快了反应速度,但加重了分离与产品精制工作。
1964年T.Furuyama等采用二硫化碳保护α-氨基而合成了茶氨酸。1965年,N.Lichtenstein改用谷氨酸和乙醛为原料,用钯碳催化还原合成茶氨酸,并在以色列申请了专利[3]。近年来,有关茶氨酸的制备专利仍旧多出自日本,美国等发达国家也有少量申请,但多为试验室规模的制备方法[4~7]。多数方法在工业上难以实现采用。
60年来未见有关合成茶氨酸工业化生产的报道。
茶氨酸合成的历史虽已逾半个世纪,但因收率低,周期长等原因,至今仍旧无法实现较大规模的工业化生产,导致限制了茶氨酸的应用,进口茶氨酸价格极为高昂(90×200mg胶囊,市场售价高达US$3195)。
发明内容
本发明的目的是提供一种加工方法,它能以较简单的原料,使茶氨酸合成具有工业化的可能,并以较低的价格供人们食用、保健及治病。
为达上述目的,本发明采用以下的技术方案:将L-吡咯烷酮羧酸与无水乙胺直接在惰性气体的氛围下反应,即可生成L-茶氨酸。
所述L-吡咯烷酮羧酸由L-谷氨酸在高温下进行分子内脱水而生成。
所述惰性气体的压力控制在6.0~12.0MPa之间,反应的温度控制在60~100℃之间。
L-吡咯烷酮羧酸 茶氨酸
采用本方法合成茶氨酸,反应物中固体以L-吡咯烷酮羧酸计的收率可高达~35%。其收率高于非惰性氛围下,其他条件相同的反应收率的4倍,而时间仅为直接反应的1/4~1/6。未反应的乙胺与所用乙醇可回收利用。L-吡咯烷酮羧酸制备原料谷氨酸来源充分,价格低廉,制备方法简单,收率一般高达98%。
多数研究者为取得较高的收率多采用引入氨基保护剂的方法,而本法采用L-吡咯烷酮羧酸化以保护谷氨酸上的氨基,在惰性气体中反应的方法对环境最为友好,不会因环境而引起成本的增加。
具体实施方式
L-谷氨酸在130~150℃下进行分子内脱水,生成L-吡咯烷酮羧酸,使氨基得以保护,此方法对环境最为友好。将生成的L-吡咯烷酮羧酸水溶液干燥后,往高压釜内加入50克L-吡咯烷酮羧酸与100ml无水乙胺,搅拌下通入惰性气体(氮气、氩气等),控制规定压力(5.0~10.0MPa),在60~100℃反应约16~20hr后,泄压并回收乙胺。用少量水溶解后,加酒精析出L-茶氨酸等、分离、重结晶,干燥等操作产品。酒精可通过蒸馏回收再用,釜液回收包括溶解较小的茶氨酸在内的氨基酸[8]。
参考文献
[1]茶氨酸的合成与应用暨南大学学报,1991,12:126-129
[2]Bull.Chem.Soc.Jap.1966,39,1999-2000
[3]lsraeli 23,768(1965)
[4]JP2000026383 2000-01-25
[5]JP9263573 1997-10-07
[6]JP11225789 1999-08-24
[7]US5501866 1996-03-26
[8]茶氨酸合成与应用 广州食品工业科技1998,03
Claims (8)
1、一种茶氨酸的合成方法,由L-吡咯烷酮羧酸与无水乙胺直接反应生成茶氨酸,其特征在于:反应在惰性气体的氛围下进行。
2、根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述的L-吡咯烷酮羧酸由L-谷氨酸进行分子内脱水而生成。
3、根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于:所述谷氨酸分子内脱水在130~150℃水溶液中进行。
4、根据权利要求1、2或3中任一项所述的合成方法,其特征在于:所述惰性气体是氮气或氩气或其组合。
5、根据权利要求1、2或3中任一项所述的合成方法,其特征在于:所述反应在5.0~10.0MPa之间的压力下进行。
6、根据权利要求1、2或3中任一项所述的合成方法,其特征在于:所述反应在60~100℃温度下进行。
7、根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于:所述反应时间为16~20Hr。
8、根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于:所述反应时间为16~20hr。
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