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2185-03-7 / L-高丝氨酸内酯盐酸盐的制备方式

背景及概述[1]

L-高丝氨酸内酯盐酸盐作为一种重要的中间体广泛用于有机合成中,也是合成手性除草剂L-草铵膦的重要中间体。它可以从天然氨基酸L-蛋氨酸来制备,常用的是三步法,即先用碘甲烷与L-蛋氨酸反应形成鎓盐,然后在碱性条件下将其转化为L-高丝氨酸,最后在酸性条件下脱水生成L-高丝氨酸内酯盐酸盐。这种方法分离步骤较多,为了减化过程,有研究尝试“一锅法”来合成,不对中间产物进行分离,直到最后一步才对最终产物进行纯化。结果发现,“一锅法”虽然节省了两次分离过程,但在最后一步分离时,分离难度较大,前面反应步骤中的副产物残留很容易导致最终产物颜色过深,一些无机盐(如氯化钠)更是难以从产物中除尽。为了降低最后一步的分离难度,笔者在第二步进行一次简单的分离。使得最后一步的分离变得相当简单,而且产物纯度较高,总收率由文献报道的60%提高到73.4%。

L-高丝氨酸内酯盐酸盐的制备方式

制备[1-2]

方法1:L-高丝氨酸内酯盐酸盐制备如下:

L-高丝氨酸内酯盐酸盐的制备方式

1)14.9g(0.1mol)L-蛋氨酸加入到250mL三口烧瓶中,加水100mL,甲醇20mL,碘甲烷9.4mL(0.15mol),安装带油封的高效冷凝管,快速搅拌,水浴加热控制反应温度在37℃左右,24h反应完毕,此时漂浮的L-蛋氨酸完全消失。将溶液蒸干,用40mL水溶解后,装上冷凝管,尾气吸收装置,油浴加热至回流。将碳酸氢钠8.4g(0.1mol)溶于50mL水中,小心滴加碳酸氢钠溶液,保持pH值在3至6之间变化,碳酸氢钠溶液滴加完毕,pH值不再变化,反应结束。将溶液蒸干,得油状液。

2)用25mL水将油状液溶解,振荡下加丙酮50mL,无水乙醇650mL,有大量白色沉淀析出,0℃左右放置过夜,抽滤,得白色固体。将上述白色固体溶于6mol/L(150mL)中,加热回流1.5h,将溶液蒸干,得略带黄色固体,加少量冰无水乙醇,抽滤,用少量冰无水乙醇洗涤,得大量白色固体,继续将滤液蒸干,加少量冰无水乙醇后抽滤,并用冰无水乙醇洗,这样反复几次,至全部产物被移出。共得白色固体10.1g,用硝酸银溶液对其检测,Cl-含量为101.3%,收率:73.4%;m.p.216~218℃;[α]D20=-25.00(c=1,H2O)[文献值:m.p.220~221℃,[α]D20=-27.7(c=0.2,H2O)];IR(KBr,v/cm-1):3455,3013~2525,1780,1613,1502,1394。

方法2:称取150.0gL-蛋氨酸固体和94.5g一氯乙酸固体,放入球磨机中,转速1000r/min,在常压30℃下研磨30min,乙醇漂洗后烘干得到130克白色固体粉末L-高丝氨酸内酯盐酸盐。用熔点法检测产物并计算产物纯度和反映转化率:产物熔点219-221℃(文献值220-221℃),计算L-高丝氨酸内酯盐酸盐含量99.5%,L-蛋氨酸转化率为94.5%。

主要参考资料

[1] L-高丝氨酸内酯盐酸盐的合成研究

[2] CN110003148-一种高丝氨酸内酯盐酸盐的制备方法