專利名稱：一種n-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種N- 丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，尤其是一種采用無(wú)催 化劑方法合成N- 丁氧草酰氨基酸丁酯的方法。
背景技術(shù)：
在N- 丁氧草酰氨基酸丁酯的合成方面，一般采用在鹽酸或鹽酸_磷酸的催化下實(shí) 現(xiàn)氨基酸的酯化，然后在去酸劑的存在下實(shí)現(xiàn)氨基的草?；?。此過(guò)程工藝復(fù)雜，設(shè)備多，操 作要求高，同時(shí)由于使用了強(qiáng)腐蝕性的鹽酸，對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，明顯縮短了設(shè)備壽命，而且 還產(chǎn)生含鹽廢水，影響周圍環(huán)境。CN86101512公開(kāi)了一種利用酸性條件的方法。其中，氨基酸與草酸在水性氯化 氫-乙醇溶劑混合物中反應(yīng)，利用苯共沸脫去所生成的水，并需要添加草酸二乙酯和無(wú)水 碳酸鈉，過(guò)程復(fù)雜，污染環(huán)境。CN1802346A公開(kāi)了一種在基本上非酸性條件下使用氨基酸與二烷基草酸酯反應(yīng) 的方法。非酸性條件通過(guò)在堿(如三烷基胺。環(huán)狀叔胺等)的存在下進(jìn)行。此外，反應(yīng)可 在烷醇的存在下進(jìn)行。此過(guò)程有副產(chǎn)物N- 丁基草酰氨基酸單酯的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種N- 丁氧草酰氨基酸丁酯的制備方法， 此方法無(wú)須使用強(qiáng)酸催化劑，無(wú)須分步進(jìn)行，簡(jiǎn)化了工藝，減少了設(shè)備和原材料，降低了對(duì) 設(shè)備的腐蝕，而且生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生廢水而損及環(huán)境。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為—種N- 丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，所述合成方法包括如下步驟在正 丁醇中，將如式(II)所示的氨基酸和如式(III)所示的草酸及如式(IV)所示的草酸二丁 酯于50°C 200°C反應(yīng)5 150小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)精餾分去反應(yīng)生成的水，反應(yīng)液經(jīng)后 處理得到如式(I)所示的N-丁氧草酰氨基酸丁酯；所述的氨基酸、草酸、草酸二丁酯的物質(zhì) 的量比為1 1 10 1 10 ；
<formula>formula see original document page 4</formula>式(I)、式(II)中，R為氫、Cl C6的烷基、苯基、芐基、取代苯基或取代芐基，所 述的取代苯基或取代芐基的取代基各自為甲基或羥基。本發(fā)明的反應(yīng)過(guò)程為
<formula>formula see original document page 5</formula>氨基酸草酸正丁醇 N-丁氧草酰氨基酸丁酯
推薦的，本發(fā)明所述的N- 丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法包括如下步驟將 如式(II)所示的氨基酸、如式(III)所示的草酸在正丁醇中加熱溶解，再加入如式(IV)所 示的草酸二丁酯，在50°c 200°C反應(yīng)5 150小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)共沸或精餾分去反應(yīng) 生成的水，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到如式(I)所示的N-丁氧草酰氨基酸丁酯。本發(fā)明所述后處理方法為反應(yīng)完全后，反應(yīng)液水洗，取有機(jī)層減壓蒸餾除去正丁 醇和草酸二丁酯，即可得到所述的N- 丁氧草酰氨基酸丁酯。進(jìn)一步，本發(fā)明所述的氨基酸、草酸、草酸二丁酯的物質(zhì)的量?jī)?yōu)選為1 1 3 1 3。進(jìn)一步，本發(fā)明式(I)、式(II)中，R為氫、甲基、苯基或芐基。更進(jìn)一步，本發(fā)明所 述反應(yīng)溫度為優(yōu)選50 120°C，最優(yōu)選為90 110°C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為20 50小時(shí)，最優(yōu) 選為30 40小時(shí)。再進(jìn)一步，本發(fā)明所述正丁醇的用量與式(II)所示的氨基酸的質(zhì)量比 為1 100 1，優(yōu)選為10 100 1。本發(fā)明所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，所述的反應(yīng)在帶有精餾 柱、分水器和冷凝管裝置的反應(yīng)灌中進(jìn)行，裝置如圖1所示。具體的，本發(fā)明所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法推薦按如下步驟 進(jìn)行在帶有精餾柱、分水器和冷凝管裝置的反應(yīng)灌中，將如式(II)所示的氨基酸、如式 (III)所示的草酸在正丁醇中加熱溶解，再加入如式(IV)所示的草酸二丁酯，在90°C 110°C反應(yīng)30 40小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)精餾分去反應(yīng)生成的水，反應(yīng)完全后，水洗反應(yīng) 液，再將有機(jī)層減壓蒸餾除去正丁醇和草酸二丁酯，即可得到所述的N- 丁氧草酰氨基酸丁 酯；所述氨基酸、草酸、草酸二丁酯的物質(zhì)的量比為1 1 3 1 3;所述正丁醇用量與 氨基酸的質(zhì)量比為10 50倍，式(II)中R為氫、甲基、苯基或芐基。本發(fā)明的有益效果為反應(yīng)過(guò)程中無(wú)須使用強(qiáng)酸催化劑，反應(yīng)無(wú)須分步進(jìn)行，簡(jiǎn) 化了工藝，減少了設(shè)備和原材料，降低了對(duì)設(shè)備的腐蝕，而且生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生廢水而損及環(huán)
^Mi ο


圖1是本發(fā)明反應(yīng)示意圖，其中1是冷凝管，2是分水器，3是精餾柱，4燒瓶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于 此實(shí)施例1 在裝有溫度計(jì)、攪拌、精餾柱、分水器、冷凝管的IOOOml的四口燒瓶中，加入甘氨酸38g，草酸63g(含有2個(gè)結(jié)晶水)，正丁醇400ml，加熱溶解，溶液澄清后加入草酸二丁 酯100g，在100°C (內(nèi)部溫度)下反應(yīng)35小時(shí)。在反應(yīng)液加熱精餾脫水酯化的過(guò)程中，自 精餾柱頂部分水器中連續(xù)分出水層，正丁醇層流入柱內(nèi)。反應(yīng)完全后，水洗反應(yīng)液，減壓蒸 餾回收正丁醇和草酸二丁酯，剩下的就是N-丁氧草酰甘氨酸丁酯，得淡黃色油狀物112g， 收率 87%。1HNMR 7. l(sbr,lH),4. 13(t，2H)，4. 10 (t，2H)，3. 76 (s，2H)，1. 55-1. 57 (m，4H)， 1. 29-1. 32 (m, 4H), 0. 95-0. 99 (m, 6H)，MS (EI) 259. 3。實(shí)施例2投料摩爾比為甘氨酸草酸草酸二丁酯為1:3: 3，投入的甘氨酸為19g，其它條件制備步驟同實(shí)施例1。得N-丁氧草酰甘氨酸丁酯55g，收率為85%。實(shí)施例3投料摩爾比為甘氨酸草酸草酸二丁酯為1 2 1，投入的甘氨酸38g，其它 條件制備步驟同實(shí)施例1.得N-丁氧草酰甘氨酸丁酯lllg，收率為86%。實(shí)施例4反應(yīng)溶劑正丁醇500ml，反應(yīng)溫度為50°C，其它操作及投料均同實(shí)施例1，得N- 丁 氧草酰甘氨酸丁酯97g，收率為75 %。實(shí)施例5反應(yīng)溶劑正丁醇500ml，反應(yīng)溫度為120°C，其它操作及投料均同實(shí)施例1，得N-丁 氧草酰甘氨酸丁酯112g，收率為87%。實(shí)施例6反應(yīng)溶劑正丁醇400ml，反應(yīng)時(shí)間為20小時(shí)，其它操作及投料均同實(shí)施例1，得 N- 丁氧草酰甘氨酸丁酯108g，收率84%。實(shí)施例7反應(yīng)溶劑正丁醇400ml，反應(yīng)時(shí)間為50小時(shí)，其它操作及投料均同實(shí)施例1，得 N- 丁氧草酰甘氨酸丁酯110g，收率為85%。實(shí)施例8投料摩爾比為丙氨酸草酸草酸二丁酯為1:2: 2，投入的丙氨酸為44. 3g， 其它條件制備步驟同實(shí)施例1，得N-丁氧草酰丙氨酸丁酯121g，收率為89%，MS(EI) 273. 3。實(shí)施例9投料摩爾比為苯丙氨酸草酸草酸二丁酯為1:2: 2，投入的苯丙氨酸為 82. 5g，其它條件制備步驟同實(shí)施例1，得N- 丁氧草酰苯丙氨酸丁酯150g，收率為86%， MS(EI) 349. 3。實(shí)施例10投料摩爾比為對(duì)羥基苯丙氨酸(酪氨酸)草酸草酸二丁酯為1:2: 2，投入 的苯丙氨酸為18. lg，其它條件制備步驟同實(shí)施例1，得N-丁氧草酰酪氨酸丁酯28. 8g，收率 為 79%, MS(EI) 365. 3。
權(quán)利要求
一種N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述合成方法包括如下步驟在正丁醇中，將如式(II)所示的氨基酸和如式(III)所示的草酸及如式(IV)所示的草酸二丁酯于50℃～200℃反應(yīng)5～150小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)精餾分去反應(yīng)生成的水，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到如式(I)所示的N-丁氧草酰氨基酸丁酯；所述的氨基酸、草酸、草酸二丁酯的物質(zhì)的量比為1∶1～10∶1～10；式(I)、式(II)中，R為氫、C1～C6的烷基、苯基、芐基、取代苯基或取代芐基，所述的取代苯基或取代芐基的取代基各自為甲基或羥基。FDA0000021279080000011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述合成 方法包括如下步驟將如式(II)所示的氨基酸、如式(III)所示的草酸在正丁醇中加熱溶 解，再加入如式(IV)所示的草酸二丁酯，在50°C 200°C反應(yīng)5 150小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通 過(guò)共沸或精餾分去反應(yīng)生成的水，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到如式(I)所示的N-丁 氧草酰氨基酸丁酯。
3.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，所述的氨基酸、草酸、 草酸二丁酯的物質(zhì)的量為1 1 3 1 3。
4.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述后處 理方法為反應(yīng)完全后，反應(yīng)液水洗，取有機(jī)層減壓蒸餾除去正丁醇和草酸二丁酯，即可得 到所述的N- 丁氧草酰氨基酸丁酯。
5.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于式(I)、 式(II)中，R為氫、甲基、苯基或芐基。
6.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述反應(yīng) 溫度為50 120°C，反應(yīng)時(shí)間為20 50小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述正丁 醇的用量與式(II)所示的氨基酸的質(zhì)量比為1 100 1。
8.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述正丁 醇的用量與式(II)所示的氨基酸的質(zhì)量比為10 100 1。
9.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述的反 應(yīng)在在帶有精餾柱、分水器和冷凝管裝置的反應(yīng)灌中進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求1所述的N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，其特征在于所述合 成方法按如下步驟進(jìn)行在帶有精餾柱、分水器和冷凝管裝置的反應(yīng)灌中，將如式(II)所 示的氨基酸、如式(III)所示的草酸在正丁醇中加熱溶解，再加入如式(IV)所示的草酸二 丁酯，在90°C 110°C反應(yīng)30 40小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)精餾分去反應(yīng)生成的水，反應(yīng)完全后，水洗反應(yīng)液，再將有機(jī)層減壓蒸餾除去正丁醇和草酸二丁酯，即可得到所述的N- 丁 氧草酰氨基酸丁酯；所述氨基酸、草酸、草酸二丁酯的物質(zhì)的量比為1 1 3 1 3;所 述正丁醇用量與氨基酸的質(zhì)量比為10 50倍，式(II)中R為氫、甲基、苯基或芐基。
全文摘要
一種N-丁氧草酰氨基酸丁酯的化學(xué)合成方法，所述合成方法包括如下步驟在正丁醇中，將如式(II)所示的氨基酸和如式(III)所示的草酸及如式(IV)所示的草酸二丁酯于50℃～200℃反應(yīng)5～150小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)精餾分去反應(yīng)生成的水，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到如式(I)所示的N-丁氧草酰氨基酸丁酯；所述的氨基酸、草酸、草酸二丁酯的物質(zhì)的量比為1∶1～10∶1～10；式(I)、式(II)中，R為氫、C1～C6的烷基、苯基、芐基、取代苯基或取代芐基，所述的取代苯基或取代芐基的取代基各自為甲基或羥基。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為反應(yīng)過(guò)程中無(wú)須使用強(qiáng)酸催化劑，反應(yīng)無(wú)須分步進(jìn)行，簡(jiǎn)化了工藝，減少了設(shè)備和原材料，降低對(duì)設(shè)備的腐蝕，而且生產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生廢水而損及環(huán)境。
文檔編號(hào)C07C233/56GK101830823SQ201010170758
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者施湘君, 李 杰, 章根寶, 蘇為科, 金燦 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué);浙江天新藥業(yè)有限公司