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手性氨基醇是一类由α-氨基酸经过手性源还原得到的具有光学活性的氨基醇。目前,手性氨基醇已广泛用于医药、精细化工、材料和不对称催化的有机合成中。在医药领域主要应用在多肽类药物和喹诺酮类手性药物中,在不对称催化领域手性氨基醇以其来源广泛,结构多样化而备受关注,主要用作金属手性配体和手性助剂的手性源。因此,研究手性氨基醇的制备对建立低成本、规模制备手性氨基醇,具有很强的实际应用价值。本文对手性氨基醇的应用和制备进展进行了较全面的论述。根据氨基酸水溶性差异,采用NaBH4 体系和催化加氢的方法,系统研究了脂溶性和水溶性氨基酸衍生的手性氨基醇的制备方法;对NaBH4 的各种还原体系在手性氨基醇制备中的应用进行了工艺优化和成本分析。首次建立了以Fmoc 保护氨基酸为原料,利用NaBH4/N-甲基吗啉/氯甲酸异丁酯体系合成Fmoc-苏氨醇、Fmoc-亮氨醇等系列手性氨基醇的新路线。首先,深入研究了NaBH4-LiCl、NaBH4-CH3OH、NaBH4-H2SO4和NaBH4-I2等4 个还原体系在脂溶性氨基酸衍生的手性氨基醇制备中的应用。利用这4 个体系分别制备了L-苯丙氨醇、L-苯甘氨醇、L-亮氨醇、L-异亮氨醇、L-缬氨醇和L-脯氨醇等6 个氨基醇。在每个体系中,对影响氨基醇收率的主要反应条件,如还原剂用量、反应时间和温度等方面采用单因素分析法进行优化。收率比相关文献普遍高出10-30%。在各体系最佳反应条件下,得到6 个氨基醇的收率有所不同。NaBH4-LiCl 体系:L-苯丙氨醇81.5%、L-苯甘氨醇90.2%、L-亮氨醇84.9%、L-异亮氨醇85.6%、L-缬氨醇81.1%、L-脯氨醇41.5%;NaBH4-CH3OH 体系:L-苯丙氨醇84.3%、L-苯甘氨醇85.6%、L-亮氨醇92.7%、L-异亮氨醇88.1%、L-缬氨醇86.8%、L-脯氨醇50.2%;NaBH4-H2SO4体系:L-苯丙氨醇87.9%、L-苯甘氨醇82.6%、L-亮氨醇78.4%、L-异亮氨醇80.2%、L-缬氨醇84.5%、L-脯氨醇31.6%;NaBH4-I2 体系:L-苯丙氨醇97.5%、L-苯甘氨醇91.1%、L-亮氨醇98.9%、L-异亮氨醇98.9%、L-缬氨醇90.8%、L-脯氨醇88.4%。对每个体系下6 种氨基醇的生产成本进行了原料成本核算。从成本因素考虑,L-苯甘氨醇用NaBH4-LiCl体系制备最好,L-苯丙氨醇、L-亮氨醇、L-异亮氨醇和L-缬氨醇用NaBH4-H2SO4体系为宜,L-脯氨醇用NaBH4-I2体系制备最佳。