專利名稱：一種制備l－磺基丙氨酸及其酯的方法
一、所屬領域本發明屬于醫藥技術領域。更具體地涉及一種化合物的制備方法，涉及一種以L-胱氨酸和氯氣為原料，在水或醇中制備L-磺基丙氨酸或L-磺基丙氨酸酯的方法。
背景技術：
L-磺基丙氨酸是一種重要的生化試劑，在動物體內有著廣泛的生理作用，在醫藥、化妝品、洗滌劑等行業的應用日益廣泛。以其為原料可合成抗艾滋病毒(HIV I)、Herpes Simplex I病毒、球菌及桿菌的藥物；聚磺基丙氨酸可抑制癌細胞的擴散而對未感染細胞無任何副作用；含磺基丙氨酸的護發劑可保持頭發彈性和濕度，含磺基丙氨酸的定型劑和染發劑可防止頭發損傷，還可修復已損傷的頭發并改善發質；以磺基丙氨酸、二溴乙烷及丁氨二酸為主要原料合成的乙基丁氨二酸磺基丙氨酸(EAC)和以磺基丙氨酸、烷基馬來酸酯為原料合成的磺基丙氨丁二酸酯作為洗滌助劑三聚磷酸鈉的替代產品，兼具可生物降解和去污力強兩大優點，因絡合多種金屬離子，防銹、防垢、防蝕性能優異，可廣泛用于工業及生活用洗滌劑以及油田水處理、水泥改性等方面。
目前，L-磺基丙氨酸的制備方法是由L-胱氨酸在鹽酸介質中用溴做氧化劑制得。直接用液溴做氧化劑，不僅價格昂貴、成本高而且腐蝕嚴重，還存在廢液排放等環境污染問題。目前也有使用二甲亞砜為氧化劑的合成方法，但反應時間長、雜質多、精制困難。另外也有使用過氧化物為氧化劑制備的，其反應條件要求高溫，操作復雜。特別是L-磺基丙氨酸酯的制備均是兩步制得，即先由L-胱氨酸制得L-磺基丙氨酸，再由L-磺基丙氨酸酯化而得。
發明內容
針對以上問題，本發明的目的是公開一種以L-胱氨酸和氯氣為原料，以水或相應的醇作溶劑的L-磺基丙氨酸或其酯的制備方法。
本發明可以通過以下方式得以實現將L-胱氨酸和一定量的水或者相應的醇混合，在0～100℃間通入氯氣進行氧化，反應后如果是制L-磺基丙氨酸，則將反應液濃縮至一定體積然后重結晶；如果是制L-磺基丙氨酸酯，則反應后過濾固體并用溶劑洗滌、干燥即得或者再重結晶后干燥制得相應的L-磺基丙氨酸酯。
更具體地，在室溫下將氯氣通入L-胱氨酸和過量的水的混合液中，其反應進行的標志是隨氯氣的通入，L-胱氨酸在水中逐漸溶解；全部溶解后繼續向反應液中通入氯氣10分鐘。反應完畢，將反應液濃縮至原體積的1/5～1/4，置于冰箱中(約0℃)結晶即得，結晶所采用的溶劑是水或者是水和乙醇任意比例(不含純乙醇)的混合液。反應最佳溫度為20-30℃。
本發明在制備L-磺基丙氨酸酯時是將L-胱氨酸和相應的醇混和，攪拌均勻，然后在0～100℃，通入氯氣，反應結束后，過濾固體并用溶劑洗滌、干燥即得或者再重結晶，然后干燥，最后得到L-磺基丙氨酸酯，其相應的醇的通式為ROH，R＝H or 其中R1、R2、R3為氫、烷基(直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基)、芳基等取代基取代基中之一種或幾種。
更具體的是在室溫下將氯氣通入L-胱氨酸和過量相應的醇中，其反應進行的標志是隨氯氣的通入，L-胱氨酸在醇中逐漸溶解；全部溶解后繼續向反應液中通入氯氣直至又全部以固體形式析出，然后過濾洗滌或重結晶即可得。洗滌所采用的溶劑可以為乙醚、乙酸乙酯、乙醇或者其混和物；若重結晶，所采用的溶劑可以為水、甲醇、乙醇或其混和物，最佳是甲醇。在制備四個碳及其以上的醇的L-磺基丙氨酸酯時需要重結晶。重結晶的溫度-20～40℃，最適重結晶的溫度為0～20℃。
采用本發明制備L-磺基丙氨酸或其酯較以前的制備方法，不僅反應溫和，反應溫度寬，易控制，反應時間短，副反應極少，操作方便，后處理簡捷，而且對生產設備要求簡單，成本低，更適合工業化生產。特別是L-磺基丙氨酸酯的制備，更是一步法即可高產率得到，減少了步驟，降低了成本。
具體實施例方式
本發明方法將通過以下實施例，進一步給予說明。
實施例1向5000毫升反應瓶中加入200克L-胱氨酸、2500毫升去離子水，攪拌，25℃下然后通入氯氣，尾氣用5％的NaOH水溶液吸收。當溶液變得透明澄清時，繼續通氯氣30分鐘，其后繼續室溫攪拌3小時。反應完畢，將反應混合液濃縮至600毫升，于0℃結晶，過濾、干燥得L-磺基丙氨酸198克(70.3％)。
L-磺基丙氨酸的特征在于顏色和形狀白色晶體熔點245-248℃比旋光+5.9(c5.1，H2O)紅外光譜主要的特征譜帶位于3157，2585，1767，1616，1576，1505，1417，1364，1239，1132，1081，1062and1029cm-1
質譜(ESI(-))168(M-H)-核磁共振氫譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ4.36(1H，dd，J＝3.3，8.4Hz)，3.46(1H，dd，J＝3.3，15.1Hz)，3.34(1H，dd，J＝8.4，15.1Hz)實施例2向2500毫升反應瓶中加入100克L-胱氨酸，1500毫升無水甲醇，攪拌，然后通入氯氣，尾氣用5％的NaOH水溶液吸收，當L-胱氨酸固體全部溶解后，繼續通入氯氣至反應液全部固化，過濾并用乙醚洗滌，干燥得L-磺基丙氨酸甲酯142克(93.1％)。
L-磺基丙氨酸甲酯的特征在于顏色和形狀白色粉末熔點220-224℃比旋光+17.3(c2.6，H2O)紅外光譜主要的特征譜帶位于3177，3023，2919，1748，1595，1496，1441，1424，1373，1334，1290，1272，1179，1139，1101and1032cm-1質譜(ESI(+))184(M+H)+(ESI(-))182(M-H)-核磁共振氫譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ4.58(1H，dd，J＝3.8，7.1Hz)，3.85(3H，s)，3.55(1H，dd，J＝3.8，15.1Hz)，3.49(1H，dd，J＝7.1，15.1Hz)核磁共振碳譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ168.8，54.3，50.0，49.2實施例3
向2500毫升反應瓶中加入100克L-胱氨酸，1500毫升正己醇，攪拌，然后通入氯氣，尾氣用5％的NaOH水溶液吸收，當L-胱氨酸固體溶解，繼續通入氯氣至反應溶液又變成粘稠狀固體，過濾，濾液棄去，濾渣用甲醇溶解后濾去少量不溶物，濃縮濾液、結晶即得L-磺基丙氨酸正己酯169克(產率80.2％)。
L-磺基丙氨酸正己酯的特征在于顏色和形狀白色晶體熔點194-196℃比旋光-4.0(c8.2，MeOH∶H2O＝1∶5)紅外光譜主要的特征譜帶位于3470，2595，2860，1745，1602，1535，1469，1421，1397，1376，1341，1222，1150，1090，1070and1039cm-1質譜(ESI(+))254(M+H)+(ESI(-))252(M-H)-核磁共振氫譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ4.48(1H，dd，J＝3.8，7.3Hz)，4.20(2H，m)，3.48(1H，dd，J＝3.8，15.1Hz)，3.42(1H，dd，J＝7.3，15.1Hz)，1.62(2H，m)，1.30(2H，m)，0.79(3H，t，J＝7.1Hz)核磁共振碳譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ168.4，68.3，50.0，49.2，30.8，27.7，24.9，22.1，13.5實施例4向2500毫升的反應瓶中加入100克L-胱氨酸，1500毫升異丁醇，攪拌，然后通入氯氣1小時，尾氣用5％的NaOH水溶液吸收，其后攪拌2小時；再通入氯氣1小時，此時是黃色粘稠狀固體，室溫攪拌3小時，得乳白色固體。過濾固體，濾渣甲醇和水(1∶1)重結晶得L-磺基丙氨酸異丁酯142克(75.8％)。
L-磺基丙氨酸異丁酯的特征在于顏色和形狀白色晶體熔點268-270℃比旋光-7.9(c5.0，MeOH∶H2O＝1∶5)紅外光譜主要的特征譜帶位于3468，3116，2958，1748，1582，1505，1471，1422，1402，1388，1373，1289and1074cm-1質譜(ESI(+))226(M+H)+(ESI(-))224(M-H)-核磁共振氫譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ4.51(1H，dd，J＝4.0，7.1Hz)，3.98(2H，m)，3.48(1H，dd，J＝4.0，15.1Hz)，3.44(1H，dd，J＝7.1，15.1Hz)，1.92(1H，m)，0.86(6H，d，J＝6.8Hz)核磁共振碳譜(600MHz，D2O，δin ppm and TMS as internal standard)δ168.4，73.9，50.0，49.2，27.2，18.3。
權利要求
1.一種制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是將L-胱氨酸和一定量的水或者相應的醇混合，在0～100℃間通入氯氣進行氧化，反應后如果是制L-磺基丙氨酸，則將反應液濃縮至一定體積然后重結晶；如果是制L-磺基丙氨酸酯，則反應后過濾固體并用溶劑洗滌、干燥即得或者再重結晶后干燥制得相應的L-磺基丙氨酸酯。
2.根據權利要求1所述的制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是其相應的醇的通式為ROH，R＝H or 其中R1、R2、R3為氫、烷基(直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基)、芳基等取代基取代基中之一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是反應進行的標志是隨氯氣的通入，L-胱氨酸逐漸溶解。
4.根據權利要求1所述的制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是反應最佳溫度為20-30℃。
5.根據權利要求1或2或3所述的制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是制L-磺基丙氨酸酯時，反應通入氯氣L-胱氨酸全部溶解后繼續向反應液中通入氯氣直至又全部以固體形式析出，然后過濾洗滌或重結晶即可得L-磺基丙氨酸酯。
6.根據權利要求4所述的制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是洗滌所采用的溶劑可以為乙醚、乙酸乙酯、乙醇或者其混和物；若重結晶，所采用的溶劑可以為水、甲醇、乙醇或其混和物，最佳是甲醇。
7.根據權利要求4所述的制備L-磺基丙氨酸及其酯的方法，其特征是在制備四個碳及其以上的醇的L-磺基丙氨酸酯時需要重結晶，重結晶的溫度-20～40℃，最適重結晶的溫度為0～20℃。
全文摘要
本發明屬于醫藥技術領域。針對目前生產L－磺基丙氨酸或L－磺基丙氨酸酯成本高等缺點，本發明公開了一種以L－胱氨酸和氯氣為原料，在水或醇中制備L－磺基丙氨酸或L－磺基丙氨酸酯的方法。具體是將L－胱氨酸和一定量的水或者相應的醇混合，通入氯氣進行氧化，反應后根據需要進行濃縮或者重結晶制得相應產品。本發明具有成本低廉，操作方便等優點。
文檔編號C07C309/00GK1663947SQ200410021950
公開日2005年9月7日 申請日期2004年3月2日 優先權日2004年3月2日
發明者陶飛燕, 羅應剛, 魏其艷, 張國林 申請人:中國科學院成都生物研究所