[发明专利]一种以α－氨基酸为原料制备α－氨基醇的方法及所用催化剂和催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以α-氨基酸为原料制备α-氨基醇的方法及在该方法中使用的催化剂和该催化剂的制备方法。具体地说，涉及以DL-2-丙氨酸、D-2-丙氨酸或L-2-丙氨酸为原料，在水溶液或水-与水混溶溶剂的混合溶液中在催化剂作用下用氢气还原DL-2-丙氨酸、D-2-丙氨酸或L-2-丙氨酸，一步法合成并分离DL-2-氨基丙醇、D-2-氨基丙醇、L-2-氨基丙醇的方法。

背景技术

DL-2-氨基丙醇、D-2-氨基丙醇、L-2-氨基丙醇是一种重要的精细化工产品，广泛应用于医药、化工、食品、农药等领域，是喹诺酮类抗菌药物氧氟沙星、左氧氟沙星的关键合成原料之一。

氧氟沙星的合成路线有两条：

1.路线一：以三氟硝基苯～氯丙酮为起始原料的合成路线(日本公开特许1983：7258；中国医药工业杂志，1991，22(9)，385-387；药学学报，1998，33(11)，828-831；药学学报，1999，34(2)，119-124；中国抗生素杂志，2003，28(6)，341-343；)

2.路线二：以四氟苯甲酰氯～DL-2-氨基丙醇为原料的合成路线(J Med Chem，1987；30：2283；中国医药工业杂志，1998，29(6)：243-245；中国医药化学杂志，2000，10(4)：276-278)

以三氟硝基苯～氯丙酮为起始原料合成氧氟沙星的路线一是国内最早投入工业化生产的合成路线，但该合成路线的最大问题是需用环境污染严重的氯丙酮，生产过程污染大，生产成本高。以四氟苯甲酰氯～DL-2-氨基丙醇为原料的合成路线二生产过程相对环保，生产成本低，现已逐渐取代路线一成为生产氧氟沙星的主要工业化合成路线。目前国内生产氧氟沙星的主要6家生产企业中，除1家企业外，其它5家企业均已采用四氟苯甲酰氯～DL-2-氨基丙醇为原料的合成路线。这使得DL-2-氨基丙醇的市场需求量大增，目前需求量在300吨/年以上。随着新合成路线的不断完善和突破，DL-2-氨基丙醇的市场需求量还会不断增长。

左氧氟沙星的合成路线与氧氟沙星唯一不同之处在于侧链，前者氨基丙醇为手性L-2-氨基丙醇，后者为外消旋DL-2-氨基丙醇。

DL-2-氨基丙醇的合成方法有三条：

1.方法一：DL-2-丙氨酸经酯化、硼氢化钾还原制得产品DL-2-氨基丙醇，合成反应式如下：

本方法根据起始原料不同(DL-2-丙氨酸，D-2-丙氨酸，L-2-丙氨酸)，可相应制备DL-2-氨基丙醇、D-2-氨基丙醇和L-2-氨基丙醇，是国内目前生产这三种氨基丙醇的主要工业化方法。但该方法存在以下缺点：

1)生产周期过长，后处理繁多，正常生产一批耗时约132小时。

2)还原剂硼氢化钾制备过程能耗高，价格昂贵，导致本方法生产成本过高。

3)酯化反应使用大量氯化亚砜，产生大量含SO₂和HCl的酸性气体，需要多级尾气吸收，污染加大；同时回收的副产盐酸因含SO₂而限制其下游使用。

4)酯化反应和还原反应均须用冷冻盐水降温，需用大功率致冷机组，导致耗电很大。

5)收率低，DL-2-氨基丙醇对DL-2-丙氨酸的摩尔收率仅65％左右。

2.方法二：羟基丙酮经氨化、氢化还原制得DL-2-氨基丙醇

本方法因羟基丙酮制备复杂，价格昂贵，限制了其使用，目前暂无工业化应用价值。

3.方法三：DL-2-丙氨酸催化加氢还原制备DL-2-氨基丙醇

本方法具有以下优点：

1)只有一步化学反应，步骤简单，生产周期短，原料简单易得，生产成本最具优势。

2)催化加氢反应溶剂以水为主，污染物排放大大减少。

4)反应过程无须冷冻，能耗低。

总之，本方法过程简单，污染小，生产成本低，是典型的绿色合成技术。