[发明专利]一种氨基酸化合物的制备及纯化方法

说明书

本发明涉及工业有机合成领域，具体而言，涉及一种氨基酸化合物的制备及纯化方法，包括以下步骤：(1)α‑氨基腈化合物或海因类化合物或其混合物，在挥发性碱和合适的溶剂的存在下，加热反应得到α‑氨基酸盐；(2)将步骤(1)中得到的α‑氨基酸盐蒸馏后，在有机溶剂中重结晶，得到α‑氨基酸化合物。本发明所提供的方法，反应条件温和，物料可循环利用，避免引入金属离子、避免使用碳酸铵盐，使后处理简单且无废盐产生。

技术领域

本发明涉及工业有机合成领域，具体而言，涉及一种氨基酸化合物的制备及纯化方法。

背景技术

氨基酸是蛋白质的构成单元，也是十分重要的营养物质，它在人体及动物生命活动中起着无可替代的作用。氨基酸是含有氨基和羧基的一类化合物的通称，是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，广泛应用于食品、饲料、医药、农药、日化等行业。目前氨基酸的合成方法主要有水解提取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法。其中化学合成方法主要有：

1.α-卤代羧酸的氨化

羧酸在磷催化下，进行α-卤代反应，α-卤代羧酸在水或醇中与极过量的氨进行反应而合成α-氨基酸的方法。此法几乎全部适合脂肪族氨基酸的合成，但产率低，操作复杂。

2.Gabriel法

该方法是用邻苯二甲酰亚胺与α-卤代酸酯进行亲核取代反应，再水解酸化得到氨基酸。

3.乙酰胺丙二酸酯法

乙酰胺丙二酸酯的活性次甲基很容易和卤代伯烷缩合，缩合物水解则能合成α-氨基酸。通常是以醇作溶剂，在等量克分子的乙醇钠存在下进行缩合。也有在氢氧化钠的存在下，以甲苯等非活性溶剂进行的。缩合物的水解是与酸或碱回流，但通常以酸水解为好。

此外，还有α-酮酸还原引入氨基，氧化氨基醇，不对称合成等方法合成α-氨基酸。以上这些方法一般都是在强碱性或强酸性条件下水解，利用氨基酸在等电点溶解性最小的原理，后处理调节溶液酸碱性至氨基酸的等电点，分离得到产品。该过程中不仅结晶效率低，使用大量的酸碱，中和后还会形成大量的废盐。

CN104892521A公开了一种α-氨基酸类化合物的合成及纯化方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将取代的α-氨基腈或取代的海因类化合物在加入碱M(OH)x或金属氧化物MxO，加入水或醇水混合溶剂中，加热反应得到α-氨基酸盐；(2)向步骤(1)的溶液中加入碳酸铵或碳酸氢铵或通入二氧化碳，分离得到滤液和沉淀MxHyCO₃，对滤液进行减压浓缩后，在醇溶剂中重结晶，得到α-氨基酸类化合物(I)。通过该方法得到的α-氨基酸类化合物收率高，纯度高，同时可实现物料的循环利用和清洁生产。但是该方法产生固体碳酸盐，需要经过过滤、干燥、高温灼烧等复杂后处理过程才能复活为金属氧化物M xO，实现物料的循环套用。

CN105037060A公开了一种α-氨基酸类化合物的清洁合成工艺，其具体包括如下步骤：(1)将取代的α-氨基腈或取代的海因类化合物在水或醇水混合溶剂中加入氨水/二氧化碳、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或两种以上，加热反应；(2)反应结束后，蒸馏回收剩余的碳酸铵、碳酸氢铵或氨水，蒸馏剩余物在醇溶剂中结晶，得到α-氨基酸类化合物。该方法所提供的工艺操作简单，可实现物料的循环利用，三废量极少。本发明人在进行该项技术研发时发现碳酸根在该合成工艺中扮演了非常重要的角色。但在实际生产过程中，碳酸铵或碳酸氢铵对设备腐蚀作用很强，并且反应压力较大，达6-7MPa，存在较大安全风险。在蒸除碳酸铵或碳酸氢铵时，碳酸铵或碳酸氢铵蒸汽易在管道中凝结，造成管道阻塞，给实际生产带来很多不便。

发明内容