论文部分内容阅读
丙氨酸又称α-氨基-β-苯丙酸,其种类有外消旋DL-型、L-型、D-型。L-苯丙氨酸是人和动物必需的氨基酸之一,还是合成抗病毒和抗癌药物及新型甜味剂的原料,D-苯丙氨酸能增强人体的免疫功能,具有出色的镇疼作用。 本文以苯丙氨酸为研究对象,先采用化学合成法合成苯丙氨酸,然后再对其进行手性拆分,得到旋光纯态的L-苯丙氨酸和D-苯丙氨酸。 化学合成法以甘氨酸为起始原料,在氯化亚砜作用下与乙醇酯化反应生成甘氨酸乙酯,再与苯甲醛作用生成Schiff碱—苯亚甲氨基乙酸乙酯。然后,利用α-亚甲基的氢原子的活泼性,使之在相转移催化剂的作用下,分别与溴化苄或氯化苄进行烷基化反应。最后,在浓盐酸的作用下水解得到DL-苯丙氨酸。以氯化苄为反应原料时单程总收率可达52.3%。 本文考察了两种拆分方法:手性试剂拆分法和酶促拆分法。手性试剂拆分法是选择某种手性试剂,如L(+)-酒石酸,将其与苯丙氨酸乙酯在甲醇中成盐,得到(-)-苯丙氨酸-(+)-酒石酸沉淀和溶于甲醇的(+)-苯丙氨酸-(+)-酒石酸,两者经分离后在碱性条件下水解除去L(+)-酒石酸,可得到%e.e.=70%的D-苯丙氨酸,收率41.2%,%e.e.=58.9%的L-苯丙氨酸,收率33.9%。 酶促拆分法利用氨基酰化酶能立体专一的水解氨基酸的特点,选择性地水解N-乙酰-L-氨基酸得到L-苯丙氨酸,经分离后再水解N-乙酰-D-苯丙氨酸得到D-苯丙氨酸。研究中分别考察了pH值、温度、酶用量、底物和钴离子浓度对反应的影响。在最优化条件下得到%e.e.=98.8%的L-苯丙氨酸,收率70.3%;%e.e.=96%的D-苯丙氨酸,收率63%。 本文还考察了L-苯丙氨酸在不同pH和温度下旋光度的变化,发现只有在温度和碱性强度都较高的情况下,L-苯丙氨酸消旋化程度才比较高。