專利名稱：一種化學(xué)法制備l-茶氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法。
背景技術(shù)：
L-茶氨酸，即N-乙基-Y -L-谷氨酰胺(theanine， N-ethyl- Y -L-glutamine)， 是茶葉特有的一種氨基酸，是綠茶中有效的呈味物質(zhì)。L-茶氨酸的含量直接決定茶葉的品 質(zhì)，無論何種等級茶葉，L-茶氨酸都占茶葉游離氨基酸的50%以上，在干茶葉中含量約為 1% 2% (劉媛，王健.茶氨酸的最新研究進展.中國食物與營養(yǎng)，2007， (10) :23 25.)。 早在1950年，日本學(xué)者酒戶彌二郎首次從茶葉中提取、精制并確定了 L-茶氨酸的化學(xué)結(jié) 構(gòu)。此后的50年，許多學(xué)者從茶樹生理、栽培、育種、生化和品質(zhì)化學(xué)等方面對L-茶氨酸進 行了系統(tǒng)研究。近10年來，對L-茶氨酸的研究重心已經(jīng)轉(zhuǎn)到對人體生理功能、保健作用和 醫(yī)藥效果等領(lǐng)域。因此，L-茶氨酸的潛在應(yīng)用價值已經(jīng)引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，人們試圖 通過各種方法和途徑制備和生產(chǎn)L-茶氨酸產(chǎn)品(張瑩，杜曉，王孝仕.茶葉中茶氨酸研究 進展及利用前景.食品研究與開發(fā)，2007，28(11) :170 174.)。 天然存在的茶氨酸均為L型，純品為白色針狀晶體，熔點214 216°C，比旋光度 [a]D25+8. 6(c 1. 00，H20) (Kawagishi H， Sugiyama K. Facile and Large-Scale Synthesis ofL-Theanine. Biosci. Biotech. Biochem. ， 1992,56(4) :689.)，極易溶于水，在茶湯中泡出 率可達80%，不溶于乙醇和乙醚。L-茶氨酸水溶液呈微酸性，具有焦糖香和類似谷氨酸的 鮮爽味，能緩解苦澀味，增加茶湯的鮮甜味。L-茶氨酸經(jīng)25%硫酸或6mol L—1鹽酸水解， 可分解為L-谷氨酸和乙胺，具有很強的茚三酮反應(yīng)，用茚三酮顯色成紫色，其發(fā)色強度與 谷氨酸相似，可用醋酸汞和碳酸鈉沉淀，易與堿或銅生成淡紫色柱狀銅鹽(高小紅，袁華， 喻宗沅.茶氨酸的研究進展.化學(xué)與生物工程，2004， (1) :7 9.)。 L-茶氨酸的生理功能主要包括放松作用，降血壓作用，抗腫瘤作用，提高學(xué)習(xí)能 力，神經(jīng)保護作用，抗疲勞作用和免疫作用，還具有改善經(jīng)期綜合癥，減輕體重，減少腹腔脂 肪含量、血液中性脂肪和膽固醇含量及肝臟膽固醇含量的作用(帥玉英，張濤，江波等.茶 氨酸的研究進展.食品與發(fā)酵工業(yè)，2008，34(11) :117 123.)。 早在1960年日本就將L-茶氨酸列為食品添加劑。1985年，美國食品和藥物管理 局(FDA)認(rèn)可了L-茶氨酸，并確認(rèn)是一般公認(rèn)為安全的物質(zhì)(GRAS)，在使用過程中不作限 制用量的規(guī)定丄-茶氨酸特殊的性質(zhì)和生物活性使其在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域中起著重要作用。 L-茶氨酸在醫(yī)藥中的應(yīng)用，可開發(fā)為治療腫瘤的輔助藥物、營養(yǎng)和降壓安神藥品，可用于 防癌抗癌，抑制咖啡因引起的興奮、促進大腦的學(xué)習(xí)和記憶功能和神經(jīng)的生長，以及預(yù)防帕 金森氏癥、老年性癡呆、傳導(dǎo)神經(jīng)功能紊亂等疾病，并能增加腸道有益菌群和減少血漿膽固 醇、改善睡眠和抗氧化、抗焦慮等，還具有對SARS的預(yù)防作用；L-茶氨酸在食品中的應(yīng)用， 可作為改善食品風(fēng)味的添加劑，也可作為茶飲料的品質(zhì)改良劑，還可以作為功能食品的添 加劑；此外，L-茶氨酸可用來凈化飲用水，還可以作為抗腐蝕劑、消臭劑、抗酸化劑和預(yù)防 牙周病的牙膏添加劑，L-茶氨酸用于化妝品中作保濕劑和制成皮膚保濕食品，另有專利報
3道有L-茶氨酸組分的某種物質(zhì)能抑制人的吸煙欲求，此種組成物安全、不會使人產(chǎn)生情感 依賴(帥玉英，張濤，江波等.茶氨酸的研究進展.食品與發(fā)酵工業(yè)，2008，34(11) :117 123.)。 目前，L-茶氨酸的制備方法主要有提取法、植物細(xì)胞培養(yǎng)法、酶法和化學(xué)合成法 (龔雨順，李勤，黃建安等.茶氨酸制備方法研究進展.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)， 2008,34(2) :232 235.;高秀清.茶氨酸工業(yè)化生產(chǎn)途徑的研究進展.濰坊學(xué)院學(xué)報， 2004,4(4) :19 21.)。提取法主要是從低檔茶葉、茶末、茶梗以及茶多酚提取工業(yè)廢料中 提取，步驟煩瑣、產(chǎn)量小、成本高，是早期生產(chǎn)L-茶氨酸的主要途徑。植物細(xì)胞培養(yǎng)法采用 茶樹愈傷組織或懸浮細(xì)胞培養(yǎng)來合成L-茶氨酸，懸浮細(xì)胞與愈傷組織相比生長迅速，相對 產(chǎn)量較高，細(xì)胞分離與產(chǎn)物提取較為容易，但懸浮細(xì)胞合成的L-茶氨酸向培養(yǎng)基中的釋放 水平太低，在植物細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)束后，仍需要通過提取方式從細(xì)胞中獲得，這與從茶葉中提取 具有同樣的缺點?？梢杂糜诤铣蒐-茶氨酸的酶有兩種茶氨酸合成酶和Y-谷氨酰轉(zhuǎn)肽 酶，但前者在進行催化L-谷氨酸和乙胺合成L-茶氨酸的同時，需要消耗能量ATP，必須構(gòu)建 ATP再生系統(tǒng)，而后者雖不需要消耗ATP，卻也容易產(chǎn)生水解、自轉(zhuǎn)肽等多種副反應(yīng)。化學(xué)合 成法主要有L-吡咯烷酮酸法J-取代谷氨酸_ Y _酯法和N-取代谷氨酸酐法，多采用L-谷 氨酸及其衍生物為原料，通過保護a-氨基和a-羧基、活化Y-羧基，與乙胺反應(yīng)后，再進 一步脫除保護基制備L-茶氨酸。與其他三種方法相比，化學(xué)合成法具有成本低、操作相對 簡單、易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點，但也存在產(chǎn)率較低，產(chǎn)物易消旋，包含D， L型異構(gòu)體，需要進 一步進行拆分等問題。 Belokon等對手性助劑法不對稱合成氨基酸開展了廣泛的探索，建立了手性助 劑一2-[N-(N'-芐基-脯氨酰)氨基]二苯甲酮(BPB)不對稱合成方法學(xué)，對基于手 性助劑BPB的甘氨酸席夫堿Ni(II)配合物的不對稱合成反應(yīng)進行了深入而系統(tǒng)的研究 (Belokon Y N. Chiral Complexes of Ni(II) ，Cu(II)，and Cu(I)as Reagents,Catalysts and Receptors forAsymmetric Synthesis and Chiral Recognition of Amino Acids. Pure & A卯l. Chem. ， 1992,64(12) : 1917 1924.)。目前，甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物的 多樣性反應(yīng)，如親核烷基化、Michael加成以及對醛的Aldol反應(yīng)等，已經(jīng)應(yīng)用到眾多非天 然手性氨基酸、二氨基酸和雙氨基酸等的不對稱合成中。與其他常用的不對稱合成方法相 比，該方法的優(yōu)點是原料和試劑廉價易得，反應(yīng)的立體選擇性絕大多數(shù)是熱力學(xué)控制，最值 得稱道的是，該方法所采用的手性助劑BPB在反應(yīng)結(jié)束后能夠高收率回收重復(fù)使用(回收 率一般超過90% )。 因此，引入基于手性助劑BPB的甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物，開發(fā)一種新穎簡便、 產(chǎn)率高、可以手性控制、易于大規(guī)模制備L-茶氨酸(1)的方法對于L-茶氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)
具有重要的意義。
<formula>formula see original document page 4</formula>

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新穎簡便、產(chǎn)率高、可以手性控制、易于工
業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 —種化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，包括下列步驟 (l)N-乙基丙烯酰胺的制備。 在水中，乙胺與丙烯酰氯在堿存在下反應(yīng)，乙胺與丙烯酰氯的摩爾比為l : 1 2，
乙胺與堿的摩爾比為l : 1 3，調(diào)酸至pH二7后，經(jīng)萃取、柱層析純化分離，可獲得N-乙
基丙烯酰胺。
H2N《 + <^yCI OH- ' ^yK《
o o
2 3 4 其中，所述的乙胺的加入方式為加入乙胺鹽酸鹽固體、或加入乙胺水溶液(如 70% (w/w)乙胺水溶液)、或通入乙胺氣體。所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。所述乙胺與 丙烯酰氯在堿存在下反應(yīng)，其反應(yīng)條件為0 5t:下攪拌反應(yīng)1 5h，再在室溫條件下繼續(xù) 攪拌反應(yīng)1 10h。調(diào)酸所適用的酸為有機酸如甲酸、乙酸，或無機酸如鹽酸、硫酸、磷酸，優(yōu) 選鹽酸或硫酸，可以是稀鹽酸或稀硫酸，也可以是濃鹽酸或濃硫酸。萃取所適用的有機溶劑 為乙醚或乙酸乙酯。 (2)甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物與N-乙基丙烯酰胺發(fā)生Michael加成反應(yīng)制備 茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物。 在N， N- 二甲基甲酰胺(DMF)中，基于手性助劑BPB的甘氨酸席夫堿Ni (II)配合 物與步驟(1)得到的N-乙基丙烯酰胺在堿存在下發(fā)生Michael加成反應(yīng)，甘氨酸席夫堿 Ni(II)配合物與N-乙基丙烯酰胺的摩爾比為1 : 1 2，甘氨酸席夫堿Ni(n)配合物與 堿的摩爾比為l : 1 3，調(diào)酸至pH二7后倒入水中，經(jīng)過濾、柱層析純化分離，可獲得茶氨
酸席夫堿Ni(II)配合物。
5 4 6 其中，所述的手性助劑BPB和甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物的合成方法參照文獻 (Belokon Y N，Tararov V I，Maleev V I，et al. Improved Procedures for the Synthesis of (S)_2_[N_(N， _Benzyl_prolyl)amino]benzophenone(BPB)and Ni (II)Complexes ofSchiff' sBases Derived from BPB and Amino Acids. Tetrahedron :Asymmetry，1998，9 : 4249 4252.)，具體方法見實施例1 3。所述的堿為甲醇鈉(MeONa)或1，8_ 二氮雜環(huán) [5，4，0] i^ —烯-7(DBU)。所述Michael加成反應(yīng)，其反應(yīng)條件為20 50。C下攪拌反應(yīng) 0. 5 5h。調(diào)酸所適用的酸為有機酸如甲酸、乙酸，或無機酸如鹽酸、硫酸、磷酸，優(yōu)選乙酸。
(3)茶氨酸席夫堿Ni (II)配合物酸水解制備L-茶氨酸。 將步驟(2)得到的茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物溶于甲醇中，緩慢滴加到酸中進行 水解，茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物與酸的摩爾比為l : 5 10，優(yōu)選滴加到酸與甲醇的混 合溶劑中進行水解。加氨水調(diào)至PH二 7后進行有機溶劑萃取，有機相經(jīng)濃縮結(jié)晶回收手性 助劑BPB，水相經(jīng)離子交換分離，可獲得L-茶氨酸，殘留在離子交換樹脂上的Ni (II)離子用
鹽酸洗脫，回收重復(fù)使用。
<formula>formula see original document page 6</formula> 其中，所述酸水解，其使用的酸為鹽酸、硫酸或鹽酸和硫酸混合溶液中的任意一 種，酸的摩爾濃度可以為3mol *L—、酸水解反應(yīng)條件為20 7(TC下攪拌反應(yīng)0. 5 5h。萃 取所適用的有機溶劑為二氯甲烷或三氯甲烷。所述的離子交換，其樹脂為陽離子交換樹脂， 先用水淋洗，再用氨水淋洗，收集氨水淋洗液，蒸干、重結(jié)晶，得到L-茶氨酸。
有益效果 本發(fā)明的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法與其他制備方法相比有如下優(yōu)點 1、采用手性助劑BPB化學(xué)法制備L-茶氨酸，通過Michael加成反應(yīng)構(gòu)建完整的茶
氨酸片斷，得到茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物，該配合物的剛性空間結(jié)構(gòu)能夠保持茶氨酸的
L-構(gòu)型，這一熱力學(xué)穩(wěn)定的構(gòu)型，從而保證終產(chǎn)物L(fēng)-茶氨酸的光學(xué)純度。 2、茶氨酸席夫堿Ni(n)配合物在酸水解制備得到L-茶氨酸的同時，可以高收率
回收手性助劑BPB，通過離子交換還可以洗脫Ni(II)離子回收重復(fù)使用，整條化學(xué)法制備
路線具有較好的經(jīng)濟性。
具體實施例方式
根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實 施例所描述的具體的物料配比、反應(yīng)條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限 制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
實施例1 :N-芐基脯氨酸的制備。 L-脯氨酸(0. 30mol)和氫氧化鉀(0. 90mol)溶于200mL異丙醇，氮氣保護，攪拌， 加熱至40°C 。緩慢滴加氯化節(jié)(0. 45mol)，維持溫度，繼續(xù)攪拌6h。用濃鹽酸中和至pH =6，向反應(yīng)混合物中加入80mL三氯甲烷，靜置過夜。過濾，用三氯甲烷洗滌濾餅至洗液無色， 合并有機相，蒸除溶劑，粗產(chǎn)物用丙酮重結(jié)晶，6(TC真空干燥，得到N-芐基脯氨酸57. 9g， 產(chǎn)率94.0%， m.p. 175 176 °C ;1！1 NMR(CDC13， 300MHz) S :9. 90 (s， 1H) ， 7. 46 7. 28 (m， 5H) ，4. 45，4. 17(AB， J = 13. OHz， 2H) ， 3. 81 (dd， J = 8. 8， 6. 6Hz， 1H) ， 3. 70 3. 62 (m， 1H) ， 2. 91 2. 82 (m， 1H) ， 2. 36 2. 20 (m， 2H) ， 2. 06 1. 87 (m， 2H);匪S (ESI) calcd for C12H15NNa02[M+Na]+ 228. 0995， found 228.0993。 實施例2 :手性助劑——2-[N-(N' _芐基_脯氨酰)氨基]二苯甲酮的制備。
將實施例1得到的N-芐基脯氨酸(0.20mol)溶解于200mL 二氯甲烷中，(TC攪 拌，滴加二氯亞砜(0.4mol)，滴完后繼續(xù)攪拌，加入2-氨基二苯甲酮(0. 20mol/50mL二氯 甲烷)溶液，回復(fù)室溫，繼續(xù)反應(yīng)10h，加入飽和碳酸鈉水溶液停止反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH二 7，分 離有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸除溶劑，粗產(chǎn)物用無水乙醇重結(jié)晶，6(TC真空干燥，得 到2-[N-(N'-芐基-脯氨酰)氨基]二苯甲酮65. 4g，產(chǎn)率85. 1%， m. p. 100 101°C ,H NMR(DMS0-d6， 500MHz) S :11. 03(s， 1H) ，8. 30(dd， J = 8. 3，0. 8Hz， 1H) ， 7. 74 7. 72 (m， 2H)， 7. 69 7. 65 (m， 1H) ， 7. 60 7. 54(m，3H) ，7. 46(dd， J = 7. 8， 1. 5Hz， 1H) ， 7. 31 7. 29 (m， 2H) ， 7. 20 7. 17 (m， 1H) ， 7. 14 7. 09 (m， 3H) ， 3. 74， 3. 52 (AB， J = 12. 9Hz， 2H) ， 3. 17 (dd， J =9. 9， 4. 5Hz， 1H) ，2. 98 2. 95 (m， 1H) ， 2. 37 2. 32 (m， 1H) ， 2. 15 2. 07 (m， 1H) ， 1. 73 1.59(m，3H) ;HRMS (ESI) calcd for C25H25N202 [M+H] + 385. 1911， found385. 1914。
實施例3 :甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物的制備。 將實施例2得到的手性助劑BPB (0. 005mol)，六水合氯化鎳(0. Olmol)和甘 氨酸(0.025mol)溶于17. 5mL甲醇，氮氣保護，攪拌，加熱至40 50°C 。加入氫氧化 鉀(0. 035mol/7. 5mL甲醇)溶液，55 65。C攪拌反應(yīng)lh，冷卻至室溫，攪拌狀態(tài)下，加入 乙酸(0. 035mol)，將上述混合物倒入75mL水中，析出大量晶體。過濾，晶體用水洗滌兩 次。粗產(chǎn)物用丙酮重結(jié)晶，6(TC真空干燥，得到甘氨酸席夫堿Ni(11)配合物2.4g，產(chǎn)率 96. 3%， m. p. 219 220°C ;1！1 NMR(CDC13， 500MHz) S :8. 31(d， J = 8. 7， 1H) ，8. 07(d， J = 7. lHz， 2H) ， 7. 53 7. 49 (m， 3H) ， 7. 43 (t， J = 7. 5Hz， 2H) ， 7. 31 (t， J = 7. 4Hz， 1H) ， 7. 23 7. 19(m， 1H) ，7. 10(d， J = 7. 1， 1H) ，6. 98(d， J = 4. 5Hz， 1H) ，6. 80(dd， J = 8. 2， 1. 5Hz， 1H)， 6. 72 6. 69(m， 1H) ，4. 49， 3. 67(AB， J = 12. 7Hz，2H) ，3. 79 3. 70 (m， 3H) ， 3. 47(dd， J = 10. 8， 5. 5Hz， 1H) ， 3. 40 3. 31 (m， 1H) ， 2. 59 2. 56 (m， 1H) ， 2. 44 2. 40 (m， 1H) ， 2. 19 2. 13(m， 1H) ，2. 10 2. 05(m， 1H) ;HRMS (ESI) calcd for C27H25N3NaNi03[M+Na]+ 520.1142， found520. 1158。 實施例4 :N-乙基丙烯酰胺的制備。 乙胺鹽酸鹽(0.04mol)和氫氧化鈉(0. 08mol)溶于20mL水，0。C攪拌，緩慢滴 加丙烯酰氯(0.04mol)，維持0t:，攪拌反應(yīng)2h，回復(fù)室溫，繼續(xù)反應(yīng)10h，加入濃鹽酸停 止反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH = 7，加入乙醚萃取，有機相濃縮，粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱層析純化，V (三氯甲 烷)V(甲醇)=90 : l洗脫，得到N-乙基丙烯酰胺3.3g，產(chǎn)率83.2X ,H NMR(D20， 500MHz) S :6. 28(dd， J = 17. 1， 10. 2Hz， 1H) ，6. 17(d， J = 17. 1Hz， 1H) ， 5. 75(d， J = 10. lHz， 1H) ，3. 09(q， J = 7. 1Hz， 2H) ， 1. 12 (t， J = 7.1Hz，3H) ;HRMS (ESI) calcd for C5H9NNaO[M+Na]+122. 0577， found 122. 0583。 實施例5 :甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物與N-乙基丙烯酰胺發(fā)生Michael加成反應(yīng)制備茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物。 將實施例3得到的甘氨酸席夫堿Ni (II)配合物(0. 005mol)和甲醇鈉 (0. 0075mol)溶于10mL DMF，氮氣保護，室溫攪拌溶解，加入實施例4得到的N_乙基丙烯酰 胺(0. 0075mol)，室溫攪拌反應(yīng)0. 5h，反應(yīng)結(jié)束后，加入乙酸(0. 0075mol)至pH二7，將上 述混合物倒入100mL水中，析出大量晶體。過濾，晶體用水洗滌兩次。粗產(chǎn)物經(jīng)硅膠柱層
析純化，v(丙酮)v(正己烷)v(乙酸)=6 : 4 : o.7洗脫，6(rc真空干燥，得到茶
氨酸席夫堿Ni(II)配合物2. 8g，產(chǎn)率93. 8%，m. p. 130 131°C ,H NMR(DMS0_d6， 500MHz) S :8. 35(dd， J = 8. 1， 1. 0Hz，2H) ，8. 04(dd， J = 8. 7，0. 9Hz， 1H) ， 7. 88 (t， J = 5. 3Hz， 1H)， 7. 61 7. 54(m，2H) ，7. 52 7. 47 (m， 2H) ， 7. 36 (t， J = 7. 7Hz，2H) ，7. 17 7. 13(m，2H)， 7. 10 7. 07(m， 1H) ，6. 67 6. 64 (m， 1H) ，6. 53(dd， J = 8. 2， 1. 6Hz， 1H) ，4. 06， 3. 55(AB， J = 12. 4Hz，2H) ，3. 65(dd， J = 7. 8， 3. 7Hz， 1H) ， 3. 58 3. 53 (m， 1H) ， 3. 38 3. 31(m， 2H) ， 3. 03 2. 98 (m， 2H) ， 2. 90 2. 84 (m， 1H) ， 2. 51 2. 46 (m， 2H) ， 2. 23 2. 15 (m， 3H)， 2.03 2.01(m，lH)，1.77 1. 72 (m， 1H) ， 0. 97 (t， J = 7.2Hz，3H);匪S (ESI) calcd for C32H34N4NaNi04[M+Na]+619. 1826， found 619. 1812。 實施例6 :茶氨酸席夫堿Ni (II)配合物酸水解制備L-茶氨酸。
將實施例5得到的茶氨酸席夫堿Ni (II)配合物(0. 005mol)溶于20mL甲醇，緩 慢滴加到20mL 70。C的混合溶劑[V(3mo1 L—'鹽酸)V(甲醇)=1 : 1]中，攪拌2h， 反應(yīng)到紅色消失，蒸除溶劑，加入氨水中和至pH = 7，加入三氯甲烷萃取，有機相蒸除溶劑 后用無水乙醇重結(jié)晶，回收手性助劑BPB 1. 8g(回收率93. 6% )，水相轉(zhuǎn)至陽離子交換柱 內(nèi)，水淋洗，再用氨水淋洗，收集氨水淋洗液，蒸干，用水重結(jié)晶，6(TC真空干燥，得到L-茶 氨酸0.7g，產(chǎn)率80.4X， m,p.217 218。C， [ a ]D25+8. 0 (c0. 10， H20) 一H NMR(D20， 500MHz) S :3. 76 (t， J = 6. lHz， 1H) ， 3. 20 (q， J = 7. 3Hz， 2H) ， 2. 43 2. 36 (m， 2H) ， 2. 15 2. 10 (m， 2H)，1. lO(t， J = 7.3Hz，3H) ;HRMS (ESI) calcd for C7H14N2Na03[M+Na]+197. 0897， found 197.0900。殘留在陽離子交換樹脂上的Ni(II)離子用鹽酸洗脫，回收重復(fù)使用。
權(quán)利要求
一種化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)乙胺與丙烯酰氯在堿存在下反應(yīng)，乙胺與丙烯酰氯的摩爾比為1∶1～2，乙胺與堿的摩爾比為1∶1～3，經(jīng)萃取、柱層析純化分離得到N-乙基丙烯酰胺；(2)基于手性助劑-2-[N-(N’-芐基-脯氨酰)氨基]二苯甲酮的甘氨酸席夫堿Ni(II)配合物與步驟(1)得到的N-乙基丙烯酰胺在堿存在下發(fā)生Michael加成反應(yīng)，甘氨酸席夫堿Ni(II)配合物與N-乙基丙烯酰胺的摩爾比為1∶1～2，甘氨酸席夫堿Ni(II)配合物與堿的摩爾比為1∶1～3，經(jīng)過濾、柱層析純化分離得到茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物；(3)將步驟(2)得到的茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物進行酸水解，茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物與酸的摩爾比為1∶5～10，通過有機溶劑萃取，有機相經(jīng)濃縮結(jié)晶回收手性助劑，水相經(jīng)離子交換分離，可獲得L-茶氨酸，殘留在離子交換樹脂上的Ni(II)離子用鹽酸洗脫，回收重復(fù)使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(1)中，所述 的乙胺的加入方式為加入乙胺鹽酸鹽固體、或加入乙胺水溶液、或通入乙胺氣體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(1)中，所述 的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(1) 中，所述乙胺與丙烯酰氯在堿存在下反應(yīng)，其反應(yīng)條件為0 5t:下攪拌反應(yīng)1 5h，再在 室溫條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 10h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(2)中，所述 的堿為甲醇鈉或1，8-二氮雜環(huán)[5，4，0] i^—烯-7。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l或5所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(2)中， 所述Michael加成反應(yīng)，其反應(yīng)條件為20 5(TC下攪拌反應(yīng)0. 5 5h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(3)中，所述酸水解，其使用的酸為鹽酸、硫酸或鹽酸和硫酸混合溶液中的任意一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l或7所述的化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法，其特征在于步驟(3)中， 所述酸水解，其反應(yīng)條件為20 7(TC下攪拌反應(yīng)0. 5 5h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種化學(xué)法制備L-茶氨酸的方法乙胺與丙烯酰氯在堿存在下反應(yīng)得到N-乙基丙烯酰胺；然后，基于手性助劑BPB的甘氨酸席夫堿Ni(II)配合物與N-乙基丙烯酰胺在堿存在下發(fā)生Michael加成反應(yīng)得到茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物；最后，將茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物進行酸水解制備得到L-茶氨酸。本發(fā)明方法采用手性助劑化學(xué)法制備L-茶氨酸，通過Michael加成反應(yīng)構(gòu)建完整的茶氨酸片斷，得到茶氨酸席夫堿Ni(II)配合物，該配合物的剛性空間結(jié)構(gòu)能夠保持茶氨酸的L-構(gòu)型，從而保證終產(chǎn)物L(fēng)-茶氨酸的光學(xué)純度，并且本發(fā)明方法可以高收率回收手性助劑，通過離子交換還可以洗脫Ni(II)離子回收重復(fù)使用。
文檔編號C07C237/00GK101717347SQ200910232799
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者周佳棟, 張芙蓉, 曹飛, 朱優(yōu)江, 李振江, 楊穎 , 王月霞, 韋萍, 黃榮醒 申請人:南京工業(yè)大學(xué)