[发明专利]用于制备二氨基丁烷的工艺

说明书

本发明涉及一种由鸟氨酸制备二氨基丁烷的工艺，其包括下列步骤：i.在(c)溶剂中制备(a)鸟氨酸和酸的盐；以及(b)醛或酮或其混合物的溶液；其中，所述溶剂包括质子有机溶剂或偶极非质子有机溶剂或其混合物，以及ii将溶液加热至100℃以上的温度，从而诱发鸟氨酸的脱羧反应和二氨基丁烷的形成。

技术领域

本发明涉及一种由鸟氨酸制备二氨基丁烷的工艺。

背景技术

α-氨基酸的脱羧反应是用于生产氨基化合物的已知方法。例如，能够通过鸟氨酸的酶脱羧反应来制备二氨基丁烷。通常，适合于这种工艺的酶是昂贵的，该工艺是在高度稀释的水溶液中进行的，且从发酵液分离二氨基丁烷是费力且昂贵的。可替代地，先将酶从宿主分离。例如，由J.C.Richards等在“The stereochemistry of the enzymaticdecarboxylation of L-arganine and of L-ornithine”(“L-精氨酸和L-鸟氨酸的酶脱羧反应的立体化学”)，Can.J.Chem.，，60(22)，2810-2820)中描述了这种工艺。该文章描述了一种由大肠杆菌的L-鸟氨酸的脱羧酶(EC 4.1.1.17)催化的通过在水介质中鸟氨酸的脱羧反应来制备二氨基丁烷的工艺。该工艺是在水介质中完成的，且为了进行分离，使用了有机溶剂。

在该文献中描述了几种用于α-氨基酸的脱羧反应的过程，诸如热脱羧反应、用过氧化物作为催化剂的脱羧反应或在酮或醛的存在下的脱羧反应。将L-或D，L-色氨酸脱羧成色胺能够通过在作为溶剂的二苯基甲烷中加热色氨酸来实现(T.Kametani等，在Synthesis(1972)，475及其他中)。在作为溶剂的二苯基甲烷(沸点温度为264℃)中回流色氨酸5至20分钟后，接下来用干HCl处理，这可以93％的收率获得粗色胺盐酸盐。在从乙醇/乙酸乙酯进行重结晶后，可以63％的收率获得无色晶体的纯色胺盐酸盐(熔点为248至249℃)。α-氨基酸的脱羧反应也可以通过在氩气氛下蒸馏来进行(EP 1527776)。以这种方式，通过(2S，3R)-3-羟基吡咯烷-2-羧酸的热脱羧反应以72％的收率获得(R)-3-羟基-吡咯烷。在作为催化剂的有机过氧化物的存在下，加速在惰性介质中的α-氨基酸的热脱羧反应(G.Chatelus，Bulletin de la Societé Chimique de France(1964)，l0，2523-32；S.Kanao，inYakugaku Zasshi(1947)，67，243-244；以及Ajinomoto Co in Yakugaku Zasshi(1964)，84，1014-16)。例如，在作为催化剂的四氢化萘过氧化物的存在下，通过在四氢化萘中加热来将l-亮氨酸脱羧成异戊胺。根据所使用的四氢化萘的纯度，可能以80至95％的收率获得异戊胺。用一个或多个当量的酮或醛加热α-氨基酸产生了对应于氨基酸的胺。

A.F.Al-Sayyab等(J.Chem.Soc.(C)(1968)，406-410)描述了在等摩尔量的(环取代的)苯乙酮或二苯甲酮的存在下的α-氨基酸的脱羧反应/转氨基反应。然而，除脱羧反应之外，可能发生转氨基反应，这导致了酮的形成。

G.Chatelus(Bulletin de la Societé Chimique de France(1965)，4,929-933)描述了通过与过量的酮或醛反应来进行α-氨基酸的脱羧反应。例如，亮氨酸与过量(5.56摩尔当量)的二戊基酮在155℃的反应以及随后的酸性水解导致了异戊胺的HCl盐的形成。使用一个或多个当量的酮或醛的缺点是形成了胺的席夫碱，其必须要在酸性条件下进行水解，这得到了胺盐的水溶液，在中和之后胺必须从其中分离出来(例如，通过提取进行)。