本發(fā)明涉及一種手性胺的合成與拆分方法,尤其涉及一種通過(guò)化學(xué)法合成鄰叔丁基環(huán)己胺的合成并進(jìn)而通過(guò)酶催化的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行拆分的方法。
背景技術(shù):
鄰叔丁基環(huán)己胺是一種手性中間體,目前關(guān)于鄰叔丁基環(huán)己胺的制備方法僅有的報(bào)道為鄰叔丁基環(huán)己酮為原料,在催化劑的作用下與甲酸銨進(jìn)行還原胺化反應(yīng)得鄰叔丁基環(huán)己胺(Branched amide(1S) of L-a(1S)partyl-D-amino acid dipeptide(1S),U.(1S)., 4411925, 25 Oct 1983)。而關(guān)于它的手性胺基中心的拆分反應(yīng)則未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種鄰叔丁基環(huán)己酮的胺化及拆分方法,并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)拆分得鄰叔丁基環(huán)己胺。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),具體操作如下:1)在高壓釜內(nèi),以甲醇或乙醇為溶劑,鄰叔丁基環(huán)己酮為原料,按鄰叔丁基環(huán)己酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-20%的比例加入催化劑;密封高壓釜,氮?dú)庵脫Q后,以摩爾比1:5-10的比例通入液氨或氨氣,最后通入氫氣至壓力3-5MPa,升溫到70-100℃反應(yīng),觀察不再吸氫后停止反應(yīng);結(jié)束反應(yīng)后,經(jīng)過(guò)濾、濃縮操作得鄰叔丁基環(huán)己胺粗品;粗品經(jīng)酸、堿處理后可提純得到純度為99%的鄰叔丁基環(huán)己胺;2)步驟1)所得鄰叔丁基環(huán)己胺溶于甲苯溶劑中,按鄰叔丁基環(huán)己胺1.0-2.0當(dāng)量的比例加入?;w,按鄰叔丁基環(huán)己胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-10%的比例加入脂肪酶,按鄰叔丁基環(huán)己胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-20%的比例加入消旋催化劑,升溫至40-60℃反應(yīng)6-14小時(shí),即可將鄰叔丁基環(huán)己胺完全轉(zhuǎn)化為R-鄰叔丁基環(huán)己胺的酰胺化合物;停止反應(yīng),過(guò)濾、濃縮蒸出甲苯得拆分粗產(chǎn)品;3)將步驟2)所得粗產(chǎn)品用二甲苯重結(jié)晶,可得R-鄰叔丁基環(huán)己胺?;衔锛兤罚兌?gt;99%;?;衔镌俳?jīng)酸解、堿處理等操作,可得R-鄰叔丁基環(huán)己胺;且產(chǎn)品ee值可達(dá)99%以上。本發(fā)明中步驟1)中的還原催化劑為鎳/氧化鋁負(fù)載催化劑SN-6000P;步驟2)中的?;衔锟蔀?(-)-新薄荷醇乙酸酯;步驟2)中所用的脂肪酶為熒光假單胞菌脂肪酶Lipase AK;步驟2)中所用的消旋催化劑為鎳/氧化鋁負(fù)載催化劑SN-6000P,該催化劑是從迅凱催化工購(gòu)入的工業(yè)催化劑。
本發(fā)明所公布的方法成功制備了鄰叔丁基環(huán)己胺,并進(jìn)一步拆分制備得到R-鄰叔丁基環(huán)己胺。同時(shí)本發(fā)明還具備操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品收率好、純度高等特點(diǎn)。在鄰叔丁基環(huán)己胺的生產(chǎn)和拆分研究中,具有極大的指導(dǎo)和應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1)鄰叔丁基環(huán)己胺的制備
高壓釜內(nèi),加入77g鄰叔丁基環(huán)己酮,500ml無(wú)水乙醇,13g催化劑SN-6000P,密封反應(yīng)釜,用抽真空泵抽除釜內(nèi)的空氣,再充入氮?dú)庵?.5MPa,再用抽真空泵抽真空;負(fù)壓條件下充入40g氨氣,充氨氣完畢,高壓釜內(nèi)充入氫氣至4MPa,并升溫至95℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)10個(gè)小時(shí)后,發(fā)現(xiàn)不再吸收氫氣,則停止反應(yīng)。待體系溫度降至室溫后,反應(yīng)液過(guò)濾,濃縮得鄰叔丁基環(huán)己胺粗品。將粗品在攪拌的情況下,加入到稀鹽酸溶液中,讓其反應(yīng)生成鄰叔丁基環(huán)己胺鹽,并溶解到水溶液中,并用乙酸乙酯粹取水溶液除去有機(jī)雜質(zhì),分液后,保留水相,水相再用乙酸乙酯粹取兩次后,用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至堿性,再用乙酸乙酯粹取3次,此時(shí)收集調(diào)節(jié)PH值后萃取的乙酸乙酯相,干燥后濃縮,得鄰叔丁基環(huán)己胺純品70.53g,收率為91.0%,且HPLC檢測(cè)其純度為99.4%。
2)鄰叔丁基環(huán)己胺的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分
高壓釜中,加入步驟1)所得38.5g鄰叔丁基環(huán)己胺純品,40g(-)-新薄荷醇乙酸酯溶于500ml甲苯中,再加入7g消旋催化劑SN-6000P,3.5g熒光假單胞菌脂肪酶Lipase AK,密封反應(yīng)釜,用抽真空泵抽除釜內(nèi)的空氣,再充入氮?dú)庵?.5MPa,再用抽真空泵抽真空;置換完畢,高壓釜內(nèi)充入氫氣至1.0MPa,并升溫至45℃進(jìn)行反應(yīng);反應(yīng)14個(gè)小時(shí)后,停止反應(yīng),檢測(cè)鄰叔丁基環(huán)己胺完全消失,轉(zhuǎn)化為R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙?;衔铩MV狗磻?yīng)后,過(guò)濾、濃縮得R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙?;衔锱c(-)-新薄荷醇、(-)-新薄荷醇乙酸酯混合物的粗品。
3)R-鄰叔丁基環(huán)己胺的制備
將步驟2)所得粗品用二甲苯重結(jié)晶得R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙酰基化合物純品;將重結(jié)晶純品溶解于鹽酸與甲醇的混合溶液中,加熱回流進(jìn)行水解,TLC跟蹤檢測(cè)水解進(jìn)度,等R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙酰基化合物完全水解成R-鄰叔丁基環(huán)己胺后,降溫,蒸除甲醇,調(diào)節(jié)PH值至堿性,用乙酸乙酯粹?。炒?,合并有機(jī)相,干燥、濃縮后得R-鄰叔丁基環(huán)己胺36.07g,收率為93.7%,且HPLC檢測(cè)其ee值為99.4%。
實(shí)施例2
1)鄰叔丁基環(huán)己胺的制備
高壓釜中,加入154g鄰叔丁基環(huán)己酮,1200ml無(wú)水乙醇,30g催化劑SN-6000P,密封反應(yīng)釜,用抽真空泵抽除釜內(nèi)的空氣,再充入氮?dú)庵?.5MPa,再用抽真空泵抽真空;負(fù)壓條件下充入85g氨氣,充氨氣完畢,高壓釜內(nèi)充入氫氣至4MPa,并升溫至100℃進(jìn)行反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)體系不再吸收氫氣時(shí),則停止反應(yīng)。待體系溫度降至室溫后,反應(yīng)液過(guò)濾,濃縮得鄰叔丁基環(huán)己胺粗品。將粗品在攪拌的情況下,加入到稀鹽酸溶液中,讓其反應(yīng)生成鄰叔丁基環(huán)己胺鹽,并溶解到水溶液中,并用乙酸乙酯粹取水溶液除去有機(jī)雜質(zhì),分液后,保留水相,水相再用乙酸乙酯粹取兩次后,用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至堿性,再用乙酸乙酯粹取3次,此時(shí)收集調(diào)節(jié)PH值后萃取的乙酸乙酯相,干燥后濃縮,得鄰叔丁基環(huán)己胺純品142.91g,收率為92.2%,且HPLC檢測(cè)其純度為99.4%。
2)鄰叔丁基環(huán)己胺的動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分
高壓釜中,加入步驟1)所得77.5g鄰叔丁基環(huán)己胺純品,80g(-)-新薄荷醇乙酸酯溶于800ml甲苯中,再加入12g催化劑SN-6000P,7g熒光假單胞菌脂肪酶Lipase AK,密封反應(yīng)釜,用抽真空泵抽除釜內(nèi)的空氣,再充入氮?dú)庵?.5MPa,再用抽真空泵抽真空;置換完畢,高壓釜內(nèi)充入氫氣至1.0MPa,并升溫至45℃進(jìn)行反應(yīng);反應(yīng)12個(gè)小時(shí)后,停止反應(yīng),檢測(cè)鄰叔丁基環(huán)己胺完全消失,轉(zhuǎn)化為R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙?;衔铩MV狗磻?yīng)后,過(guò)濾、濃縮得R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙?;衔锱c(-)-新薄荷醇、(-)-新薄荷醇乙酸酯混合物的粗品。
3)R-鄰叔丁基環(huán)己胺的制備
將步驟2)所得粗品用二甲苯重結(jié)晶得R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙酰基化合物純品;將重結(jié)晶純品溶解于鹽酸與甲醇的混合溶液中,加熱回流進(jìn)行水解,TLC跟蹤檢測(cè)水解進(jìn)度,等R-鄰叔丁基環(huán)己胺乙酰基化合物完全水解成R-鄰叔丁基環(huán)己胺后,降溫,蒸除甲醇,調(diào)節(jié)PH值至堿性,用乙酸乙酯粹取3次,合并有機(jī)相,干燥、濃縮后得R-鄰叔丁基環(huán)己胺70.60g,收率為91.1%,且HPLC檢測(cè)其ee值為99.3%。