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两种D-型酸性氨基酸的制备研究

翟立海  
【摘要】: D-谷氨酸和D-天冬氨酸作为两种重要的D-氨基酸,在药物合成、新材料合成、食品添加剂和其他精细化学品的开发等方面具有潜在的应用价值。研究开发工艺简单、成本低、产品品质高和易于工业化的D-谷氨酸和D-天冬氨酸生产技术,具有重要意义。 研究了L-谷氨酸和L-天冬氨酸经过酯化、消旋、化学拆分和水解等步骤制备D-谷氨酸和D-天冬氨酸的新的工艺路线,对反应条件进行了优化。 L-谷氨酸在浓硫酸催化下与无水乙醇在60℃下反应4小时,制备了L-谷氨酸-γ-乙酯,产率94.3%。研究了不同的反应物料比、反应时间和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。在有机酸溶剂中,以水杨醛为催化剂,使L-谷氨酸-γ-乙酯在80℃下处理2小时,制备了DL-谷氨酸-γ-乙酯,收率85.6%,产物的消旋化率100%。研究了溶剂、催化剂、反应温度和反应时间等因素对消旋化率和产率的影响。用类似的方法,制备了DL-天冬氨酸-β-甲酯,酯化反应和消旋化反应的收率分别在90%和80%以上,消旋化率100%。 L-二苯甲酰酒石酸(L-DBTA)是具有良好的选择性的拆分剂,能够选择性地与D-谷氨酸-γ-乙酯和D-天冬氨酸-β-甲酯形成在水中溶解度较小的非对映体盐沉淀析出,可以达到拆分的外消旋体的目的。L-DBTA可回收套用,回收率超过80%。 以L-DBTA为拆分剂,水为溶剂,通过拆分、水解DL-谷氨酸-γ-乙酯和DL-天冬氨酸-β-甲酯制备了D-谷氨酸和D-天冬氨酸,研究了拆分剂用量、反应温度和反应时间等因素对拆分的影响,确定了较佳拆分条件。两者的拆分反应总收率分别为59.6%和60%以上,光学纯度均超过99%。 实验各步的产物分别用熔点、比旋光度、红外、核磁和HPLC等进行了表征。


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