Способ получения L-серина Советский патент 1990 года по МПК C07C229/00 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения оптически активного L-серина, используе- мого-3 составе аминокислотных смесей в медицине для парентерального питания, асимметрическим синтезом исходя из хиральных комплексов глицина,,

Цель изобретения - увеличение выхода L-серина и упрощение процесса.

Пример 1. К 20г (5,) L-2-N-(N -бензилпролил)-аминобензо- фенона, растворенного в 50 мл метанола, добавляют 30,3 г ( 1,4 ) М(МСз)г , Затем при перемешива- ,

нии и температуре 40-50°С добавляют 19,5г (2, моль) глицина, предварительно растворенного в 50 мл 1,5 н. раствора метилата натрия. Реакционную смесь перемешивают при 40- 50° С и в токе аргона в течение 2-3 ч. За ходом реакции следят методом тонкослойной хроматографии на пластинке силуфол в системе хлороформ:ацетон (5:1) или хлороформ:этилацетат (3:1). После завершения реакции смесь нейтрализуют уксусной кислотой до рН 7 и добавляют 2400 мл воды (20-кратный избыток). Смесь оставляют на 5-6 ч

СЛ

сл

СП

со ю

Јъ

и фильтруют. В фильтрате содержание комплекса глицина не превышает 1% (по спектрофотометрическим данным) от общего содержания. После сушки кристаллов получают 22,5 г комплекса глицина 87% от теории в расчете на L-2-N-(N -бензилпролил)аминобензо- фенон. 0,1 г комплекса игпользуют для определения его чистоты. Спек- JQ тральные данные идентичны с данными по известному способу.

Оставшиеся 22,4 г (4,5 КГ2 моль) комплекса глицина растворяют в 30 мл метанола и при перемешивании п токе j аргона добавляют 9,09 г (9 10 гмоль) триэтиламина и 1,35 г (4,5-Ю 2моль) формальдегида в 20 мл метанола. Реакционную смесь перемешивают -при 40- 50°С в течение 2-3 ч. За ходом реак- 2д ции следят методом ТСХ. После завершения реакции смесь нейтрализуют уксусной кислотой до рН 7 и добавляют 1920 мл воды (26-кратный избыток). Смесь оставляют в течение 5-6 ч, вы- 25 павшие кристаллы отделяют от водной фракции фильтрованием. Содержание комплексов L- и D-серина в фильтрате вместе не превышает 1,0% от их общего содержания (по спектрофотометрическим данным), что свидетельствует о количественном выходе (99%) на стадии осаждения комплексов серина. Полученную смесь комплексов серина в количестве 22,64 г и в соотношении L- и D-, равном 95:5 соответственно, 35 растворяют в 23 мл (18г) ацетона (массовое соотношение ацетона и смеси комплексов составляет 0,8-1,0:1) при нагревании до 50-60 С и выдерживают при комнатной температуре 30 мин. Выпавшие кристаллы комплекса L-сери- на отделяют от раствора фильтрованием, маточньй раствор концентрируют под вакуумом примерно два раза и кристаллизуют комплекс L-серина повторно. Маточный раствор после вторичной кристаллизации (L:D-1:1) возвращают в исходную стадию получения комплексов серина.

50

После сушки получают 20,4 г чистого комплекса L-серина, что соответствует выходу 86,8% на стадии синтеза

30

45

от исходного содержания комплекса глицина без учета количества комплекса L-серина в маточном р-астворе. Выход комплекса L-серина на стадии отделения L- и D-форм составляет 94,7%, а

Q

д 5 5

0

0

5

5

содержание в нем комплекса D-серина не превышает 0,1%.

0,1 г полученного комплекса L-серина используют для определения чистоты. Спектральные данные идентичны известным данным. Оставшиеся г (3,84-1О 2моль) комплекса L-серина растворяют в 30 мл этилового спирта и при перемешивании и температуре 40 С добавляют 25 мл 1 н. НС1. Через 30 мин после исчезновения окраски реакционную смесь нейтрализуют аммиаком до рН 6-7 и экстрагируют исходное карбонильное соединение хлороформом (выход 98%). Водный слой пропускают через колонку с ка- тионитом КУ-2х8 в Н+-форме, сорбированную аминокислоту алюируют 4%-ным раствором аммиака, элюат упаривают под вакуумом и кристаллизуют целевой продукт L-серин из водно-спиртового (1:1) раствора. Получают 3,85 г (3,6-10 гмоль) L-серина, что соответствует выходу 96,2% на стадии разложения комплекса и выделения L-серина и 72% к общему выходу от теоретически ожидаемого по расчету на исходный (N -бензилпролил) ами- нобензофенон. Оптическая чистота полученного образца превышает 99,8% по данным ГЖХ на хиральной фазе.Удельное вращение соответствует литературным данным у. ™- +15,2 (,1 н.НС1).

Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что после завершения реакции получения комплексов глицина и серинов на стадии их осаждения добавляют 300 и 2290 мл воды соответственно (25- и 31-кратный избыток). Выход комплекса L-серина при этом сохраняется прежним, содержание примесей также не возрастает.

Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но после завершения реакции получения комплексов глицина и серинов на стадии их осаждения добавляют 2250 и 1800 мл воды соответственно (18,8- и 24,3- кратный избыток). Содержание комплексов глицина и серинов в фильтратах составляет соответственно 1,6 и 2,4% от их общего содержания.

Таким образом, при использовании воды в объеме менее 20 (для комплекса глицина) и 26 (для комплексов серина) по отношению к реакционным смесям на стадиях выделения комплексов

5 15553 4

происходит их неполное осаждение, в сов 0,7:1,0. Выход комплекса L-серина то время как использование воды в составляет 20,7 г (95,9%), однако со- объемах более 2,5 и 31 связано с пе-, держание комплекса 1)-серина в нем реработкой больших объемов, что не выгодно в условиях произ%одства.

возрастает до 0,8%.

Таким образом, предлагаемый способ

П р и м е р 4. Процесс осуществля- отличается простотой, позволяет сократив продолжительность процесса и повысить выход целевого продукта.

ют аналогично примеру 1, но с тем отличием, что после осаждения комплексов L- и D-серина с целью их разделения смесь растворяют в 29 мл (22,6 г) ацетона, что соответствует массовому соотношению ацетона и смеси комплексов 1:1. Выход комплекса

10

Формула изобретения

Способ получения L-серина, включающий образование хелатного комплекса

L-серина на стадии разделения комп- глицина с L-2-N-(N/-бенчилпролил)амилексов L- и D-серина составляет 20,31 г (84,0%), содержание в нем комплекса D-серина менее 0,1%.

П р и м е р 5. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но с той разницей, что после осаждения комплексов L- и D-серина с целью их разделения смесь растворяют в 33,5 мл (25,8 г) ацетона, что соответствует соотношению ацетона и смеси комплексов, равному 1,15:1,0. Выход комплекса L-серина на стадии разделения после двухкратной кристаллизации, составляет 18,5 г (86%), вместо 20,4 г (94,5%).

П р и м е р 6. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но с той разницей, что после осаждения комплексов L- и D-серина с целью их разделения смесь растворяют в 20 мл (15,8 г) ацетона, что соответствует массовому соотношению ацетона и смеси комплекнобензофеноном и нитратом никеля, его выделение из реакционной смеси, оксиметилирование глицинового Фрагмента этого комплекса формальдегидом,

20 выделение полученной смеси комплексов L- и D-серина и ее разделение, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и упрощения процесса, выделение хелатного комп25 лекса глицина и смеси комплексов L- и D-серина осуществляют осаждением из разбавленных водой растворов при соотношении реакционная смесь: вода, равном 1:(20-25) на стадии

JQ выделения комплекса глицина и 1:(26- 31) на стадии выделения смеси комплексов серина, а отдетение комплекса L-серина от комплекса D-серина осуществляют дробной кристаллизацией из ацетона, взятого в массовом отношении к смеси комплексов, равном (0,8-1):1.

35

сов 0,7:1,0. Выход к составляет 20,7 г (9 держание комплекса 1

возрастает до 0,8%.

10

Формула изобретения

Способ получения L-серина, включающий образование хелатного комплекса

нобензофеноном и нитратом никеля, его выделение из реакционной смеси, оксиметилирование глицинового Фрагмента этого комплекса формальдегидом,

выделение полученной смеси комплексов L- и D-серина и ее разделение, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и упрощения процесса, выделение хелатного комплекса глицина и смеси комплексов L- и D-серина осуществляют осаждением из разбавленных водой растворов при соотношении реакционная смесь: вода, равном 1:(20-25) на стадии

выделения комплекса глицина и 1:(26- 31) на стадии выделения смеси комплексов серина, а отдетение комплекса L-серина от комплекса D-серина осуществляют дробной кристаллизацией из ацетона, взятого в массовом отношении к смеси комплексов, равном (0,8-1):1.

Изобретение относится к оксиаминокислотам, в частности к получению L-серина, который используется в составе аминокислотных смесей в медицине для парентерального питания. Цель - повышение выхода и упрощение процесса. Получение включает образование хелатного комплекса глицина с L-2-N-(N¹-бензилпролил)аминобензофеноном и нитратом никеля, его выделение из реакционной смеси, оксиметилирование глицинового фрагмента этого комплекса формальдегидом, выделение полученной смеси комплексов L-и D-серина и ее разделение. Выделение хелатного комплекса глицина и смеси комплексов L- и D-серина ведут осаждением из разбавленных водой растворов при соотношении реакционная смесь-вода 1:(20-25) на стадии выделения комплекса глицина и 1:(26-31) на стадии выделения смеси комплексов серина, а отделение комплекса L-серина от комплекса D-серина ведут дробной кристаллизацией из ацетона, взятого в массовом соотношении к смеси комплексов (0,8-1):1. Новый способ прост, позволяет сократить продолжительность процесса и повысить выход.