两种D-型氨基酸的制备研究

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D-丙氨酸和D-酪氨酸是两种具有重要应用价值的D-型氨基酸,在医药、农药、食品添加剂和化妆品等方面应用广泛。本文分别研究了不对称转换方法制备D-丙氨酸和化学拆分法制备D-酪氨酸的工艺路线,优化工艺条件,为D-丙氨酸和D-酪氨酸的工业化生产打下了基础。 设计并研究了以DL-丙氨酸为原料、L-酒石酸为拆分剂、水杨醛为催化剂在冰醋酸中不对称转化法制备D-丙氨酸·L-酒石酸,进而制备D-丙氨酸工艺路线。研究了拆分剂种类、反应溶剂、催化剂用量、反应温度、反应时间、反应物投料比等因素对不对称转化反应的影响,确定了较佳的反应条件。在现有条件下对不对称转换反应进行了放大,结果表明,放大效应较小,改善传质和传热后,可以解决问题。研究了拆分母液的套用、拆分剂的回收工艺条件,得到了良好的结果。 将D-丙氨酸·L-酒石酸在甲醇溶液中用两倍摩尔量的三乙胺中和,即得到D-丙氨酸,总收率37.2%、光学纯度98.5%以上。 运用离子交换法代替三乙胺直接处理拆分盐法,D-丙氨酸的总收率提高到45.0%~53.0%,光学纯度达到98.5%以上,L-酒石酸的回收率也提高20%达到95.%以上。离子交换法所用的溶剂为去离子水和稀氨水,与三乙胺法相比,避免了使用甲醇和三乙胺,既降低了成本,又减轻了对环境的污染。离子交换法制备1吨D-丙氨酸的单步费用仅为9.6万元,而三乙胺法的单步成本则为26.01万元,是离子交换法的2.7倍。 通过熔点、比旋光度、红外、核磁、元素分析和HPLC等手段对不对称转化法制备D-丙氨酸的各步产物进行了表征。 设计并研究了以DL-酪氨酸为原料经过酯化、氨解、拆分和水解等步骤制备D-酪氨酸的新工艺路线,研究了影响各步反应的因素,优化了工艺条件。 以DL-酪氨酸和甲醇或无水乙醇为原料、以SOCl<,2>为催化剂,分别制备了DL-酪氨酸甲酯和DL-酪氨酸乙酯,研究了反应物料比、反应时间、反应温度等因素对酯化反应的影响,确定了较佳的反应条件。 使DL-酪氨酸乙酯在浓氨水中氨解制备DL-酪氨酰胺,研究了反应时间和反应温度对实验的影响,确定了较佳的反应条件。 使二苯甲酰-L-酒石酸(L-DBTA)与DL-酪氨酰胺在正丙醇中反应,形成非对映体盐,溶解度较小的L-酪氨酰胺·L-DBTA沉淀析出,而溶解度较大的D-酪氨酰胺则留在溶液中,过滤后即可将两者分开。研究了温度、时间、反应物摩尔比等因素对拆分反应的影响。 L-酪氨酰胺·L-DBTA用稀盐酸处理后可回收L-酪氨酰胺和L-DBTA,L-酪氨酰胺回收率79.0%,L-DBTA的回收率可达90.1%。D-酪氨酰胺用稀盐酸水解后即得D-酪氨酸,总收率达到46.7%,光学纯度大于96.5%。 通过熔点、比旋光度、红外、核磁等手段对化学拆分法制备 D-酪氨酸的各步产物进行了表征。
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