2024年3月25日发(作者:边小之)
第43卷第2期
2013年4月
精细化工中间体
FINE CHEMICAL INTERMEDlATES
Vo1.43 No.2
April 2013
D一对羟基苯甘氨酸的制备
张大帅’,穆 帅z。牛端’,刘 颖0,王平保0,刘登科s
(1.天津医科大学研究生院,天津300070;2.天津大学化工学院,天津
300193)
300072;3.天津药物研究院天
津市新药设计与发现重点实验室,天津
摘 要:采用乙醛酸法合成DL一对羟基苯甘氨酸.再用氯化亚砜法将DL一对羟基苯甘氨酸酯化后与L一
(+)一酒石酸成盐,甲醇做溶剂,水杨醛作消旋剂,if,1用不对称转化法制得D一对羟基苯甘氨酸甲酯酒石酸
盐,经水解,中和得到D一对羟基苯甘氨酸。考察了酯化条件及消旋剂的用量,并对水解条件进行了优化。
拆分总收率为7O.7%,光学纯度99.8%。同时,采用 H NMR对化合物物结构进行了表征。
关键词:对羟基苯甘氨酸;不对称转化:拆分
中图分类号:TQ465 文献标志码:A 文章编号:1009—9212(2013)02—0033—04
The Preparation of D-4-Hydroxyphenylglycine
ZHANGDa-shuail,MUShuai2,NIUDuan1,LIUY ,WANGPing-bao3,LIUDeng-ke3
(1.Graduate School,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China;2.School of Chemical Engineering
Technology,Tianjin University,Tianjin 300192,China;3.Tianjin Key Laboratory of Molecular Design and
Drug Discovery,Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China)
Abstract:DL-p-Hydroxyphenylglycine was synthesized from phenol and glyoxylic acid and converted into its
methyl ester by reaction with SOC12 and methano1.After treatment with(+)-tartaric acid,the methyl D—P—
hydroxyphenylglycinate(+)一tartrate was obtained.The tartrate was hydrolyzed in alkaline solution and then
neutralized to form the D—hydroxyphenylglycine.The L—hydroxyphenyl ycine was racemized in methanol with
salicylaldehyde.The resolution yield was up to 70.7%with 99.8%e.e.
Key words:DL-p-hydroxyphenylglycine;asymmetric transformation;resolution
1前言
酸,同时酶的工业固定化技术还不完善。前3种方
法一般收率都不到50%。不对称转化法.是应用
于OL一氨基酸拆分领域先进的拆分技术,可使拆分
收率达50%以上,是近年来拆分DL—HPG常用的
拆分方法。不对称转化法拆分DL—HPG是D一型异
构体在合适的溶剂中优先结晶,同时L一型异构体
在醛类消旋剂的作用下不断消旋转化为D一型异构
D一对羟基苯甘氨酸(简称D—HPG),是合成
羟氨苄青霉素、头孢羟氨苄等JB一内酰胺类广谱抗
生素的重要原料…,可经DL一对羟基苯甘氨酸
(DL—HPG)拆分得到。目前,主要拆分方法有化
学拆分法、诱导结晶法、生物拆分法和不对称转化
法4种_2]。化学拆分法、诱导结晶法都需要单独消
旋L—HPG,步骤繁琐;生物拆分法产生大量的废
体结晶析出,消旋和拆分“一锅”完成.使拆分收
基金项目:
国家科技重大专项“重大新药创制”课题(2013ZX09102014)。
作者简介:
张大帅(1984一),男,河北邯郸人,硕士研究生,主要从事药物的合成研究。 (E—mail:dashuaizhang@163.com)
联系人:
王平保,博士,研究员,硕士生导师。(E-mail:wangpb@tjipr.com)
2013—03-20
收稿日期:
精细化工中间体 第43卷
率得到提高。
实验中用水杨醛作消旋试剂,其作用原理是
DL一对羟基本甘氨酸甲酯能和水杨醛形成席夫碱.
席夫碱是一个光学和化学不稳定的中间体。由于苄
叉基和酯基的吸电子作用。使0【一碳上的H容易离
去而生成只有平面结构的碳负离子.因此能够发生
消旋化[ ,如图l所示。
H
图1 消旋化原理
Fig.1 The principle of racemization
文献关于不对称转化拆分DL—HPG制备D—
HPG的报道较多,常用拆分剂有D一3一溴樟脑一8一
磺酸E3-4 3、取代苯磺酸C5-61等,前者拆分效果较好,
但拆分剂的价格昂贵,并且用到大量的酸,产生三
废较多。后者产品收率较高。但是对温度和操作的
要求较高,拆分后光学纯度较低。
笔者采用氯化亚砜法对H—HPG进行酯化,与
浓硫酸催化酯化相比,具有反应条件温和、反应时
间短、副反应少、收率高等优点。且采用廉价的
L一(+)一酒石酸为拆分剂,经不对称转化制得D—
HPG,降低了成本,提高了拆分收率和光学纯度。
在原有文献[ {]的基础上考察了所用溶剂比例和消
旋剂用量对拆分效果的影响.并对酯化和水解条件
进行了优化,拆分总收率从5 1.0%提高到70.7%,光学
纯度从97.O%提高到99.8%。
2实验部分
2.1反应方程式
D一对羟基苯甘氨酸的合成如下。
H2N,y ̄C()0H
OH
H H2N、一COOH
OH
2.2仪器与试剂
仪器:Bruker AV 400 MHz型核磁共振仪
(TMS为内标,瑞士Bruker公司)、Lab Alliance
Series 1500型液相色谱仪(Lab Alliance公司生
产)、CHIRALPAK AD—H 250 mm x 4.6 mm手性柱
(美国GRACE公司)、YRT一3熔点仪(天津大学精
密仪器厂)、WXG一4目视旋光仪(上海精密科学仪
器有限公司)。
试剂:L一(+)一酒石酸(纯度>99%);正己烷、
异丙醇(色谱纯);水为去离子水;其它试剂均为
AR。
2.3 DL—HPG的制备
在装有搅拌器、温度计、冷凝器的三口烧瓶
中,依次加人l4.8 g(0.2 mol,溶于20 mL水中)
乙醛酸溶液,22.4 g(0.24 mo1)苯酚,0_3 g催化
剂十八烷基二甲基苄基氯化铵,搅拌下升温至
60 ̄C,搅拌15 min后,加人35.5 g(0.24 mo1)邻
苯二甲酰亚胺,在6O℃下搅拌反应8 h。然后冷却
至室温,用30%碳酸钾溶液调节pH=6,过滤,滤
饼依次用水(60 mL×2)和60 mL乙醇洗涤,室
温干燥,得23-2g(69.5%)白色粉末,纯度98.8%,
ITI.P.224—226 ̄C(文献 值:225~227 ̄C)。 H NMR
(400 MHz,DMSO一 ),8:4.07(s,1H),6.70
(q,J=2.4 Hz,2H),7.15(d,J=8.4 Hz,2H),
7.80(br,2H),9.44(br,1H); H NMR(400 MHz,
D20),8:4.69(S,1H),6.89(d,J=8.4 Hz,
2H),7.27(d,J=8.4Hz,2H)。
2.4 DL—HPG甲酯的制备
在装有温度计,搅拌器的三口烧瓶中加入20.Og
(0.12 mo1)DL—HPG,80 mL甲醇,搅拌下,将
28.5 g(0.24 mo1)氯化亚砜缓慢滴入反应体系中,
控制温度不超过一5cc。滴毕,温度升至50℃,继
续搅拌2 h。反应毕,将反应液倒入250 mL冰水
中,搅拌。用30%碳酸钾水溶液调pH=8,过滤,
室温干燥,得21.1 g(97.0%)白色晶体,纯度992%,
In.P.180~182 ̄C。 H NMR(400 MHz,DMSO一 ),
6:2.12(S,1H),3.56(S,3H),4.39(S,1H),
6.9(dd,J--2.0Hz,6.4Hz,2H),7.14(dd,j=1.6
第2期 张大帅.等:D一对羟基苯甘氨酸的制备
Hz,6.8 Hz,2H),9.33(S,1H)。
2.5 D—HPG甲酯酒石酸盐的制备
在装有温度计.搅拌器的三口烧瓶中依次加入
20.0 g(0.1l mo1)DL—HPG甲酯,200 mL甲醇,
18.1 g(0.12 mo1)L一(+)酒石酸,搅拌下,温度升
至50℃,溶液慢慢变澄清,加人2.7 g(0.055 mo1)
水杨醛。加热至60 ̄C搅拌1 h,加入40 mL甲苯,
缓慢降温至40℃,加入少量晶种,搅拌,继续缓
慢降温至25℃。有晶体缓慢析出,继续搅拌24 h。
过滤,滤饼用甲醇(50 mLx3)洗涤,干燥,得
30.5 g(82-3%)白色针状晶体,纯度99.9%,m.P.
98—1IO ̄C,D ̄-70.1(C=I,H20)[文献 值:m.p.
96-118℃,D鼍一70。(C=I,H20)]。 H NMR(400
MHz,D20),6:3.77(S,3H),4.50(S,2H),
5.16(S,lH),6.92(d,J=8.4 Hz,2H),7.29
(d,J=8.4Hz,2H)。
2.6 D一对羟基苯甘氨酸的制备
在装有温度计。搅拌器的三口烧瓶中依次加入
20%200 mL氢氧化钠水溶液,30.0 g D—HPG甲酯
酒石酸盐,搅拌下,升温至50cC,继续搅拌1.5 h,
溶液变澄清,冷却,用2 mol/L盐酸溶液调pH=
6,降温至0℃,搅拌30 min,过滤,滤饼用水
(50 mL ̄3)洗涤,干燥,得13.4 g(88.5%)D—
HPG白色针状晶体,111.P.224~226 ̄C(文献[ 值:
223-225℃),D 一158.1。(C=I,1 mol/L盐酸),
[D 一158.4。(C=I,1 mol/L盐酸)][m],e.e 99.8%
『分析条件:CHIR ALPAK AD—H 250mmx4.6mm手
性柱,流动相口(正乙烷) (异丙醇) 040,流速为
0.8 mL/min,检测波长254 nm]。 H NMR(400MHz,
D20),6:4.69(S,1H),6.89(d,J=8.4 Hz,
2H),7.26(d,J=8.4Hz,2H)。
3结果与讨论
3.1 DL—HPG的酯化条件选择
DL—HPG可以直接与拆分剂成盐.也可酯化后
与拆分剂成盐进行不对称转化拆分。考察了酯化对
拆分效果的影响,实验结果见表l。
表1 DI 日口P.G酯化对拆分效果的影响
Table 1 Influence ofDI G esteriifcation on resolution efficiency
反应其它条件同2.4。
如果不经酯化直接不对称转化。由于DL—HPG
酒石酸盐在甲醇中的溶解度大,晶体很难析出。收
率低。选择酯化后不对称转化,虽然添加了酯化和
水解两步,但这两步操作简单,反应时间短,后处
理方便,酯化和水解的收率分别达到97.O%和88.5%。
最后光学纯度达99.8%。综合考虑拆分收率和光学
纯度,选用酯化后进行不对称转化拆分更为合适。
文献_8 用浓硫酸作酯化催化剂.由于浓硫酸用
量较大,三废量较多,笔者用氯化亚砜的方法进行
酯化,反应条件温和,反应时间短,收率较高,不
需要纯化即可用于下步投料。滴加氯化亚砜时的温
度、原料与氯化亚砜的比例是影响酯化收率的主要
原因。实验中对温度和投料比进行了考察,实验结
果见表2。
表2 反应温度和投料比对酯化收率的影响
Table 2 Influence of reaction temperature and feed ratio on
Esteriifcation yield
反应其它条件同2.4。
实验中发现该步反应放热.在25℃、10℃条件
下反应液颜色较深,收率、纯度都较低。综合考虑
成本、节能和环保,该步反应选择了投料比为
n(DL—HPG):n(SOC1 )=1:2,温度为不超过一5℃。
3.2消旋剂用量的选择
消旋剂的选择和用量是影响拆分收率的重要因
素。文献[“ 考察了几种不同的醛类做消旋剂对不对
称转化的影响,发现水杨醛的消旋化效率最高。考
察了水杨醛的用量对拆分效果的影响.实验结果见
表3
表3水杨醛的用量对拆分效果的影响
Table 3 Influence of the mount of salieylaldehyde on resolution
efifciency
反应其它条件同2.5。
精细化工中间体 第43卷
由表3可见,n(水杨醛): (DL_甲酯)超过0.20:1
时D一甲酯酒石酸盐收率有所降低。比旋光度变化不
大,所以选择n(水杨醛):n(DL一甲酯)=o2Ol适宜。
3.3 甲苯的用量对拆分效果的影响
文献 报道加入消旋剂水杨醛同时需要加入少
量的苯,由于苯的毒性较大,实验采用甲苯替代,
并对其用量进行了考察,实验结果见表4。
表4 甲苯的用量对拆分效果的影响
Table 4 Influence of the amount of toluene on resolution efifciency
其它反应条件同2.5。
由表4可见,不加甲苯进行结晶,即使缓慢降
温,也会出现晶体瞬间析出的现象,得到的产物对
映体夹带明显,光学纯度较低。在 (甲苯): (甲
醇)为0.2:1、0.3:1时不断搅拌的过程中晶体缓缓析
出,得到的晶体光学纯度较高,但 (甲苯): (甲醇)
=
0.3:1时,D一甲酯酒石酸盐的收率较低,所以选
择甲苯的用量为 (甲苯): (甲醇)=0.2:1。
3-4 D—HPG甲酯酒石酸盐水解条件的选择
水解过程中水解温度和氢氧化钠浓度是影响收
率和光学纯度的主要因素。实验结果如表5。
表5水解温度与NaOH浓度对水解效果的影响
Table 5 Influence of hydrolysis temperature and concentration of
sodium hydroxide on hydrolysis efifciency
其它反应条件同2.6。
由表5可见,随着碱浓度和水解温度的提高,
收率提高,但产物的光学纯度有所下降。综合考虑
拆分收率和光学纯度。选用水解条件为:水解温度
为50℃,氢氧化钠浓度为20%。
4结论
不对称转化法制备D—HPG。可使拆分和消旋
同时进行,不仅提高了拆分收率。以酒石酸为拆分
剂,既节约了成本,又保证了拆分效果。实验拆分
总收率达到70.7%,光学纯度达99.8%,可以实现
实验室制备和工业生产。
参考文献:
[1] 王文龙,杨清源.阿莫西林中间体D(一)一对羟基苯甘氨酸拆
分路线选择[J].科技情报开发与经济,2002,12(1):113—
115.
[2] 骈岩杰,赵继全.D一对羟基苯甘氨酸合成的研究进展[J].精
细石油化 ,2010,27(3):66—72.
[3] Bhattaeharya A,Araullo—Meadams C,Meier M B.Crystallization
induced asymmetirc transformation:synthesis of Dp-hydroxyp-
henylglyeine[J].Synthetic communications,1994,24(17):
2449—2459.
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分[J].中国医药工业杂志,2005,36(4):199—200.
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的研究[J].化工时刊,2004,18(9):17—19
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羟基苯甘氨酸的研究[J].精细化工中间体,2004,34(2):
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试制[J].沈阳药科大学学报,1982,26(15):95—100.
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transformation ofalpha—amino—acid esterswith f+ 一tartaric acid
[J].Journal oftheChemical Society,1976,5:475—481.
[10]Yoshjoka R,Tohyama M,Ohtsuki O.The optical resolution and
asymmetirc transformation of DL—P-Hydroxyphenylglycine with
(+)一1-phenylethanesulfonic acid[J].Bulletin of the Chemical
Society of Japan,60:649—652.
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optically active amino acid sets and an approach to asymmetric
transformation of DL—amino acids『J].Bulletin of the Chemical
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2024年3月25日发(作者:边小之)
第43卷第2期
2013年4月
精细化工中间体
FINE CHEMICAL INTERMEDlATES
Vo1.43 No.2
April 2013
D一对羟基苯甘氨酸的制备
张大帅’,穆 帅z。牛端’,刘 颖0,王平保0,刘登科s
(1.天津医科大学研究生院,天津300070;2.天津大学化工学院,天津
300193)
300072;3.天津药物研究院天
津市新药设计与发现重点实验室,天津
摘 要:采用乙醛酸法合成DL一对羟基苯甘氨酸.再用氯化亚砜法将DL一对羟基苯甘氨酸酯化后与L一
(+)一酒石酸成盐,甲醇做溶剂,水杨醛作消旋剂,if,1用不对称转化法制得D一对羟基苯甘氨酸甲酯酒石酸
盐,经水解,中和得到D一对羟基苯甘氨酸。考察了酯化条件及消旋剂的用量,并对水解条件进行了优化。
拆分总收率为7O.7%,光学纯度99.8%。同时,采用 H NMR对化合物物结构进行了表征。
关键词:对羟基苯甘氨酸;不对称转化:拆分
中图分类号:TQ465 文献标志码:A 文章编号:1009—9212(2013)02—0033—04
The Preparation of D-4-Hydroxyphenylglycine
ZHANGDa-shuail,MUShuai2,NIUDuan1,LIUY ,WANGPing-bao3,LIUDeng-ke3
(1.Graduate School,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China;2.School of Chemical Engineering
Technology,Tianjin University,Tianjin 300192,China;3.Tianjin Key Laboratory of Molecular Design and
Drug Discovery,Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China)
Abstract:DL-p-Hydroxyphenylglycine was synthesized from phenol and glyoxylic acid and converted into its
methyl ester by reaction with SOC12 and methano1.After treatment with(+)-tartaric acid,the methyl D—P—
hydroxyphenylglycinate(+)一tartrate was obtained.The tartrate was hydrolyzed in alkaline solution and then
neutralized to form the D—hydroxyphenylglycine.The L—hydroxyphenyl ycine was racemized in methanol with
salicylaldehyde.The resolution yield was up to 70.7%with 99.8%e.e.
Key words:DL-p-hydroxyphenylglycine;asymmetric transformation;resolution
1前言
酸,同时酶的工业固定化技术还不完善。前3种方
法一般收率都不到50%。不对称转化法.是应用
于OL一氨基酸拆分领域先进的拆分技术,可使拆分
收率达50%以上,是近年来拆分DL—HPG常用的
拆分方法。不对称转化法拆分DL—HPG是D一型异
构体在合适的溶剂中优先结晶,同时L一型异构体
在醛类消旋剂的作用下不断消旋转化为D一型异构
D一对羟基苯甘氨酸(简称D—HPG),是合成
羟氨苄青霉素、头孢羟氨苄等JB一内酰胺类广谱抗
生素的重要原料…,可经DL一对羟基苯甘氨酸
(DL—HPG)拆分得到。目前,主要拆分方法有化
学拆分法、诱导结晶法、生物拆分法和不对称转化
法4种_2]。化学拆分法、诱导结晶法都需要单独消
旋L—HPG,步骤繁琐;生物拆分法产生大量的废
体结晶析出,消旋和拆分“一锅”完成.使拆分收
基金项目:
国家科技重大专项“重大新药创制”课题(2013ZX09102014)。
作者简介:
张大帅(1984一),男,河北邯郸人,硕士研究生,主要从事药物的合成研究。 (E—mail:dashuaizhang@163.com)
联系人:
王平保,博士,研究员,硕士生导师。(E-mail:wangpb@tjipr.com)
2013—03-20
收稿日期:
精细化工中间体 第43卷
率得到提高。
实验中用水杨醛作消旋试剂,其作用原理是
DL一对羟基本甘氨酸甲酯能和水杨醛形成席夫碱.
席夫碱是一个光学和化学不稳定的中间体。由于苄
叉基和酯基的吸电子作用。使0【一碳上的H容易离
去而生成只有平面结构的碳负离子.因此能够发生
消旋化[ ,如图l所示。
H
图1 消旋化原理
Fig.1 The principle of racemization
文献关于不对称转化拆分DL—HPG制备D—
HPG的报道较多,常用拆分剂有D一3一溴樟脑一8一
磺酸E3-4 3、取代苯磺酸C5-61等,前者拆分效果较好,
但拆分剂的价格昂贵,并且用到大量的酸,产生三
废较多。后者产品收率较高。但是对温度和操作的
要求较高,拆分后光学纯度较低。
笔者采用氯化亚砜法对H—HPG进行酯化,与
浓硫酸催化酯化相比,具有反应条件温和、反应时
间短、副反应少、收率高等优点。且采用廉价的
L一(+)一酒石酸为拆分剂,经不对称转化制得D—
HPG,降低了成本,提高了拆分收率和光学纯度。
在原有文献[ {]的基础上考察了所用溶剂比例和消
旋剂用量对拆分效果的影响.并对酯化和水解条件
进行了优化,拆分总收率从5 1.0%提高到70.7%,光学
纯度从97.O%提高到99.8%。
2实验部分
2.1反应方程式
D一对羟基苯甘氨酸的合成如下。
H2N,y ̄C()0H
OH
H H2N、一COOH
OH
2.2仪器与试剂
仪器:Bruker AV 400 MHz型核磁共振仪
(TMS为内标,瑞士Bruker公司)、Lab Alliance
Series 1500型液相色谱仪(Lab Alliance公司生
产)、CHIRALPAK AD—H 250 mm x 4.6 mm手性柱
(美国GRACE公司)、YRT一3熔点仪(天津大学精
密仪器厂)、WXG一4目视旋光仪(上海精密科学仪
器有限公司)。
试剂:L一(+)一酒石酸(纯度>99%);正己烷、
异丙醇(色谱纯);水为去离子水;其它试剂均为
AR。
2.3 DL—HPG的制备
在装有搅拌器、温度计、冷凝器的三口烧瓶
中,依次加人l4.8 g(0.2 mol,溶于20 mL水中)
乙醛酸溶液,22.4 g(0.24 mo1)苯酚,0_3 g催化
剂十八烷基二甲基苄基氯化铵,搅拌下升温至
60 ̄C,搅拌15 min后,加人35.5 g(0.24 mo1)邻
苯二甲酰亚胺,在6O℃下搅拌反应8 h。然后冷却
至室温,用30%碳酸钾溶液调节pH=6,过滤,滤
饼依次用水(60 mL×2)和60 mL乙醇洗涤,室
温干燥,得23-2g(69.5%)白色粉末,纯度98.8%,
ITI.P.224—226 ̄C(文献 值:225~227 ̄C)。 H NMR
(400 MHz,DMSO一 ),8:4.07(s,1H),6.70
(q,J=2.4 Hz,2H),7.15(d,J=8.4 Hz,2H),
7.80(br,2H),9.44(br,1H); H NMR(400 MHz,
D20),8:4.69(S,1H),6.89(d,J=8.4 Hz,
2H),7.27(d,J=8.4Hz,2H)。
2.4 DL—HPG甲酯的制备
在装有温度计,搅拌器的三口烧瓶中加入20.Og
(0.12 mo1)DL—HPG,80 mL甲醇,搅拌下,将
28.5 g(0.24 mo1)氯化亚砜缓慢滴入反应体系中,
控制温度不超过一5cc。滴毕,温度升至50℃,继
续搅拌2 h。反应毕,将反应液倒入250 mL冰水
中,搅拌。用30%碳酸钾水溶液调pH=8,过滤,
室温干燥,得21.1 g(97.0%)白色晶体,纯度992%,
In.P.180~182 ̄C。 H NMR(400 MHz,DMSO一 ),
6:2.12(S,1H),3.56(S,3H),4.39(S,1H),
6.9(dd,J--2.0Hz,6.4Hz,2H),7.14(dd,j=1.6
第2期 张大帅.等:D一对羟基苯甘氨酸的制备
Hz,6.8 Hz,2H),9.33(S,1H)。
2.5 D—HPG甲酯酒石酸盐的制备
在装有温度计.搅拌器的三口烧瓶中依次加入
20.0 g(0.1l mo1)DL—HPG甲酯,200 mL甲醇,
18.1 g(0.12 mo1)L一(+)酒石酸,搅拌下,温度升
至50℃,溶液慢慢变澄清,加人2.7 g(0.055 mo1)
水杨醛。加热至60 ̄C搅拌1 h,加入40 mL甲苯,
缓慢降温至40℃,加入少量晶种,搅拌,继续缓
慢降温至25℃。有晶体缓慢析出,继续搅拌24 h。
过滤,滤饼用甲醇(50 mLx3)洗涤,干燥,得
30.5 g(82-3%)白色针状晶体,纯度99.9%,m.P.
98—1IO ̄C,D ̄-70.1(C=I,H20)[文献 值:m.p.
96-118℃,D鼍一70。(C=I,H20)]。 H NMR(400
MHz,D20),6:3.77(S,3H),4.50(S,2H),
5.16(S,lH),6.92(d,J=8.4 Hz,2H),7.29
(d,J=8.4Hz,2H)。
2.6 D一对羟基苯甘氨酸的制备
在装有温度计。搅拌器的三口烧瓶中依次加入
20%200 mL氢氧化钠水溶液,30.0 g D—HPG甲酯
酒石酸盐,搅拌下,升温至50cC,继续搅拌1.5 h,
溶液变澄清,冷却,用2 mol/L盐酸溶液调pH=
6,降温至0℃,搅拌30 min,过滤,滤饼用水
(50 mL ̄3)洗涤,干燥,得13.4 g(88.5%)D—
HPG白色针状晶体,111.P.224~226 ̄C(文献[ 值:
223-225℃),D 一158.1。(C=I,1 mol/L盐酸),
[D 一158.4。(C=I,1 mol/L盐酸)][m],e.e 99.8%
『分析条件:CHIR ALPAK AD—H 250mmx4.6mm手
性柱,流动相口(正乙烷) (异丙醇) 040,流速为
0.8 mL/min,检测波长254 nm]。 H NMR(400MHz,
D20),6:4.69(S,1H),6.89(d,J=8.4 Hz,
2H),7.26(d,J=8.4Hz,2H)。
3结果与讨论
3.1 DL—HPG的酯化条件选择
DL—HPG可以直接与拆分剂成盐.也可酯化后
与拆分剂成盐进行不对称转化拆分。考察了酯化对
拆分效果的影响,实验结果见表l。
表1 DI 日口P.G酯化对拆分效果的影响
Table 1 Influence ofDI G esteriifcation on resolution efficiency
反应其它条件同2.4。
如果不经酯化直接不对称转化。由于DL—HPG
酒石酸盐在甲醇中的溶解度大,晶体很难析出。收
率低。选择酯化后不对称转化,虽然添加了酯化和
水解两步,但这两步操作简单,反应时间短,后处
理方便,酯化和水解的收率分别达到97.O%和88.5%。
最后光学纯度达99.8%。综合考虑拆分收率和光学
纯度,选用酯化后进行不对称转化拆分更为合适。
文献_8 用浓硫酸作酯化催化剂.由于浓硫酸用
量较大,三废量较多,笔者用氯化亚砜的方法进行
酯化,反应条件温和,反应时间短,收率较高,不
需要纯化即可用于下步投料。滴加氯化亚砜时的温
度、原料与氯化亚砜的比例是影响酯化收率的主要
原因。实验中对温度和投料比进行了考察,实验结
果见表2。
表2 反应温度和投料比对酯化收率的影响
Table 2 Influence of reaction temperature and feed ratio on
Esteriifcation yield
反应其它条件同2.4。
实验中发现该步反应放热.在25℃、10℃条件
下反应液颜色较深,收率、纯度都较低。综合考虑
成本、节能和环保,该步反应选择了投料比为
n(DL—HPG):n(SOC1 )=1:2,温度为不超过一5℃。
3.2消旋剂用量的选择
消旋剂的选择和用量是影响拆分收率的重要因
素。文献[“ 考察了几种不同的醛类做消旋剂对不对
称转化的影响,发现水杨醛的消旋化效率最高。考
察了水杨醛的用量对拆分效果的影响.实验结果见
表3
表3水杨醛的用量对拆分效果的影响
Table 3 Influence of the mount of salieylaldehyde on resolution
efifciency
反应其它条件同2.5。
精细化工中间体 第43卷
由表3可见,n(水杨醛): (DL_甲酯)超过0.20:1
时D一甲酯酒石酸盐收率有所降低。比旋光度变化不
大,所以选择n(水杨醛):n(DL一甲酯)=o2Ol适宜。
3.3 甲苯的用量对拆分效果的影响
文献 报道加入消旋剂水杨醛同时需要加入少
量的苯,由于苯的毒性较大,实验采用甲苯替代,
并对其用量进行了考察,实验结果见表4。
表4 甲苯的用量对拆分效果的影响
Table 4 Influence of the amount of toluene on resolution efifciency
其它反应条件同2.5。
由表4可见,不加甲苯进行结晶,即使缓慢降
温,也会出现晶体瞬间析出的现象,得到的产物对
映体夹带明显,光学纯度较低。在 (甲苯): (甲
醇)为0.2:1、0.3:1时不断搅拌的过程中晶体缓缓析
出,得到的晶体光学纯度较高,但 (甲苯): (甲醇)
=
0.3:1时,D一甲酯酒石酸盐的收率较低,所以选
择甲苯的用量为 (甲苯): (甲醇)=0.2:1。
3-4 D—HPG甲酯酒石酸盐水解条件的选择
水解过程中水解温度和氢氧化钠浓度是影响收
率和光学纯度的主要因素。实验结果如表5。
表5水解温度与NaOH浓度对水解效果的影响
Table 5 Influence of hydrolysis temperature and concentration of
sodium hydroxide on hydrolysis efifciency
其它反应条件同2.6。
由表5可见,随着碱浓度和水解温度的提高,
收率提高,但产物的光学纯度有所下降。综合考虑
拆分收率和光学纯度。选用水解条件为:水解温度
为50℃,氢氧化钠浓度为20%。
4结论
不对称转化法制备D—HPG。可使拆分和消旋
同时进行,不仅提高了拆分收率。以酒石酸为拆分
剂,既节约了成本,又保证了拆分效果。实验拆分
总收率达到70.7%,光学纯度达99.8%,可以实现
实验室制备和工业生产。
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