專利名稱：一種l-胱氨酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成的技術(shù)領(lǐng)域，是一種合成L-胱氨酸的方法，具體地說是 一種由分子氧氧化L-半胱氨酸合成L-胱氨酸的方法。
背景技術(shù)：
胱氨酸是一種二硫化合物，它在生物化學(xué)方面起著重要的作用，它可以保護(hù)細(xì)胞 抑制其氧化，維持細(xì)胞的還原電位，也可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的新陳代謝等。半胱氨酸是生物有機(jī)體 中最簡(jiǎn)單的一種巰醇，它可以被高價(jià)金屬離子或非金屬氧化劑氧化成相應(yīng)的含硫的羧酸或 二硫化合物。傳統(tǒng)的合成L-胱氨酸的方法是通過以高價(jià)金屬鹽[Fem (bpy) 2 (CN) 2] + (X. Wang and D. M. Stanburylnorganic Chemistry, 2008， 47， 1224-1236) ， [IrIVCl6]2—(Kottapalli， K. K. ;Adari，K. K. ;Vani，P. ;Govindan， S. K. Trans. Met. Chem. 2005， 30， 773-777)， [ComW1204。]5—(Ayoko， G. A. ;01atunji， M. A. Polyhedron 1983， 2， 577-582)作為氧化劑選擇 性氧化L-半胱氨酸而獲得，而這些方法由于所使用的氧化劑是劑量的高價(jià)金屬鹽，不僅經(jīng) 濟(jì)成本高，而且對(duì)環(huán)境造成很大的污染。因此，非常有必要尋找一種生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好 的合成工藝來替代這種傳統(tǒng)的方法以實(shí)現(xiàn)高效合成L-胱氨酸的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)條件溫和，環(huán)境友好，操作簡(jiǎn)單，高選擇性，催化 體系可以循環(huán)使用的制備L-胱氨酸的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種L-胱氨酸的制備方法，該方法是以易溶于水的L-半胱氨酸為原料，蒸餾水
作為溶劑，以離子液體[Cnmim] [BFJ (n為2 8)溶解的金屬酞菁為催化劑，分子氧作為氧
化劑，在高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，合成不溶于水的L-胱氨酸，其具體步驟如下 第一步將L-半胱氨酸和蒸餾水按物質(zhì)的量比為1 : 50 1 : 250放入反應(yīng)釜
中，攪拌至溶解完全； 第二步將與L-半胱氨酸質(zhì)量比為1 : 15. 12 1 : 151. 2的金屬酞菁溶解于一 定量的[Cnmim] [BFJ中形成飽和溶液后，再將其加入到反應(yīng)釜中與L_半胱氨酸水溶液混合 均勻； 第三步向經(jīng)過第二步處理后的反應(yīng)釜中充入O. 5 3.0MPa氧氣，在室溫下反 應(yīng)6 30h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量； 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化 活性降低。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下顯著優(yōu)點(diǎn) (1)、用廉價(jià)的分子氧取代高價(jià)金屬鹽作為氧化劑，降低生產(chǎn)成本。
(2)、催化體系與反應(yīng)體系易于分離，催化劑可以重復(fù)使用。
(3)、反應(yīng)的選擇性好，可達(dá)100%。
(4)、整個(gè)反應(yīng)在室溫進(jìn)行，以水為溶劑，不僅降低能耗，而且對(duì)環(huán)境非常友好。
(5)、整個(gè)反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單，操作方便。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 第一步準(zhǔn)確稱取O. 1210gL-半胱氨酸置于反應(yīng)釜中，加入1. 8ml蒸餾水使其完全 溶解。 第二步準(zhǔn)確稱取O. 0080g鐵酞菁溶解在[C8mim] [BF4]配成飽和溶液后，再將其加 入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻。 第三步向經(jīng)過第二步處理的反應(yīng)釜充入氧氣，氧氣的壓力0.5MPa，然后在室溫 下反應(yīng)24h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量。收率可達(dá)85. 10%。 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化
活性降低。 實(shí)施例2 第一步準(zhǔn)確稱取0. 2420gL_半胱氨酸置于反應(yīng)釜中，加入4. Oml蒸餾水使其完全 溶解。 第二步準(zhǔn)確稱取O. 0016g鈷酞菁溶解在[C6mim] [BF4]配成飽和溶液后，再將其加 入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻。 第三步向經(jīng)過第二步處理的反應(yīng)釜充入氧氣，氧氣的壓力2.0MPa，然后在室溫 下反應(yīng)24h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量。收率可達(dá)76. 78% 。 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化
活性降低。 實(shí)施例3 第一步準(zhǔn)確稱取0. 2420gL_半胱氨酸置于反應(yīng)釜中，加入4. Oml蒸餾水使其完全 溶解。 第二步準(zhǔn)確稱取0. 0080g鈷酞菁溶解在[C4mim] [BF4]配成飽和溶液后，再將其加 入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻。 第三步將經(jīng)過第二步處理的反應(yīng)釜充入氧氣，氧氣的壓力2.0MPa，然后在室溫 下反應(yīng)6h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量。收率可達(dá)85. 27% 。 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化
活性降低。 實(shí)施例4 第一步準(zhǔn)確稱取0. 2420gL_半胱氨酸于反應(yīng)釜中，加入6. Oml蒸餾水使其完全溶 解。 第二步準(zhǔn)確稱取0. 0080g銅酞菁溶解在[C2mim] [BF4]配成飽和溶液后，再將其加
4入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻。 第三步將經(jīng)過第二步處理的反應(yīng)釜充入氧氣，氧氣的壓力2.0MPa，然后在室溫 下反應(yīng)30h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量。收率可達(dá)90. 56% 。 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化
活性降低。 實(shí)施例5 第一步準(zhǔn)確稱取O. 1210gL-半胱氨酸于反應(yīng)釜中，加入9. Oml蒸餾水使其完全溶 解。 第二步準(zhǔn)確稱取0. 0080g鐵酞菁溶解在[C6mim] [BF4]配成飽和溶液后，再將其加 入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻。 第三步將經(jīng)過第二步處理的反應(yīng)釜充入氧氣，氧氣的壓力2.0MPa，然后在室溫 下反應(yīng)24h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量。收率可達(dá)90. 80% 。 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化
活性降低。 實(shí)施例6 第一步準(zhǔn)確稱取0. 2420gL_半胱氨酸于反應(yīng)釜中，加入4. Oml蒸餾水使其完全溶 解。 第二步準(zhǔn)確稱取0. 0080g鈷酞菁溶解在[C8mim] [BF4]配成飽和溶液后，再將其加 入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻。 第三步將經(jīng)過第二步處理的反應(yīng)釜充入氧氣，氧氣的壓力3.0MPa，然后在室溫 下反應(yīng)24h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到 L-胱氨酸，真空干燥至恒重，稱量。收率可達(dá)93. 10%。 第四步將抽濾后所得到濾液即催化體系重復(fù)利用，未明顯發(fā)現(xiàn)催化體系的催化 活性降低。
權(quán)利要求
一種L-胱氨酸的制備方法，其特征在于該方法是以易溶于水的L-半胱氨酸為原料，蒸餾水作為溶劑，以離子液體[Cnmim][BF4]溶解的金屬酞菁為催化劑，分子氧作為氧化劑，在高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，合成不溶于水的L-胱氨酸，其具體步驟如下第一步將L-半胱氨酸和蒸餾水按物質(zhì)的量比為1∶50～1∶250放入反應(yīng)釜中，攪拌至溶解完全；第二步將與L-半胱氨酸質(zhì)量比為1∶15.12～1∶151.2的金屬酞菁溶解于一定量的[Cnmim][BF4]中形成飽和溶液后，再將其加入到反應(yīng)釜中與L-半胱氨酸水溶液混合均勻；第三步向經(jīng)過第二步處理后的反應(yīng)釜中充入0.5～3.0MPa氧氣，在室溫下反應(yīng)6～30h后，釋放未反應(yīng)完的氧氣，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行抽濾并用大量蒸餾水洗滌處理，得到L-胱氨酸；所述離子液體[Cnmim][BF4]n＝2～8。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種L-胱氨酸的制備方法，該方法是以易溶于水的L-半胱氨酸為原料，蒸餾水作為溶劑，以離子液體[Cnmim][BF4](n為2～8)溶解的金屬酞菁為催化劑，分子氧作為氧化劑，在高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，合成不溶于水的L-胱氨酸。本發(fā)明生產(chǎn)成本低，催化劑可重復(fù)使用，反應(yīng)的選擇性好，整個(gè)反應(yīng)在室溫進(jìn)行，以水為溶劑，不僅降低能耗，而且對(duì)環(huán)境友好，反應(yīng)步驟簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)C07C319/24GK101704775SQ20091019892
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者單沖沖, 單永奎, 張新華, 王平, 趙新華 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)