[发明专利]一种N-甲基-D-天冬氨酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体是涉及一种N-甲基-D-天冬氨酸的合成方法。

背景技术

N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)是D-天冬氨酸甲基化产物，一般仅存在于人或动物的神经和内分泌组织中。很多研究表明，适量的NMDA能够显著促进动物腺垂体中生长激素、黄垂体生成素、促性腺激素释放以及催乳素的分泌，是一种高效促生长的新型饲料添加剂。近年来，随着分子生物学和细胞生物学的不断发展，对其作用机制研究的不断深入，NMDA作为一种新的功能性食品添加剂，有着广阔的应用前景。

至今，仅有《精细与专用化学品》杂志报道了一篇N-甲基-D-天冬氨酸的合成文献(2011，19(1)：45-48)。它是以D-天冬氨酸为原料，经酯化反应合成D-天冬氨酸二甲酯盐酸盐，D-天冬氨酸二甲酯盐酸盐在DMF溶剂中与碘甲烷反应生产N-甲基-D-天冬氨二甲酯，进一步在碱性条件下水解生成N-甲基-D-天冬氨酸。该报道采用了直接甲基化方法，存在消旋化，同时氨基酸需要被保护，反应复杂，且产品不易分离。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种一步反应得到产品N-甲基-D-天冬氨酸的合成方法。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种N-甲基-D-天冬氨酸的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)在甲醇溶剂中，加入D-天冬氨酸、多聚甲醛和还原剂，进行反应；

b)反应结束，过滤析出反应产生的白色沉淀，再利用甲醇对所述的白色沉淀进行洗涤，得到产品N-甲基-D-天冬氨酸。

按照本发明的技术方案可以知道：本发明采用还原胺化法，一步反应得到产品，工艺简便，且产品易分离提取。

具体实施方式

一种N-甲基-D-天冬氨酸的合成方法，包括以下步骤：

a)在甲醇溶剂中，加入D-天冬氨酸、多聚甲醛和还原剂，进行反应；

b)反应结束，过滤析出反应产生的白色沉淀，再利用甲醇对所述的白色沉淀进行洗涤，得到产品N-甲基-D-天冬氨酸。

本发明采用还原胺化法，一步反应得到产品，工艺简便，且产品易分离提取。

反应式如下：

本发明以D-天冬氨酸为原料，过量多聚甲醛、以及还原剂在甲醇溶剂中反应。反应完毕，出现白色沉淀，分离并用甲醇洗涤，得到产品N-甲基-D-天冬氨酸。

将所述步骤b)中过滤所得到的滤液以及洗涤得到的洗涤液真空浓缩结晶，再过色谱柱分离除出杂质离子得到产品N-甲基-D-天冬氨酸。由于在前面步骤a)中反应溶液中还有部分产品由于还未来得及结晶而残留于分离后的滤液中，以及洗涤产品时导致的部分产品又重新溶解在洗涤液中，所以通过谱柱分离除出滤液以及洗涤液中的杂质离子而进一步得到产品N-甲基-D-天冬氨酸，大大提高了产品的收率。

所述的还原剂为氰基硼氢化钠。以氰基硼氢化钠(NaBH₃CN)为还原剂，D-天冬氨酸在不需要保护的条件下一步反应得到所需要的产品N-甲基-D-天冬氨酸。

所述的步骤a)中反应温度为常温，反应pH值为6.0～8.0。就是说，本发明在常温条件下就可以进行反应，其反应条件温和，利于生产操作。同时，由于D-天冬氨酸为酸性氨基酸，需要控制pH6.0～8.0，这样利于反应朝着正方向进行而得到产品。

所述的D-天冬氨酸与多聚甲醛的重量比为1∶0.1～0.25，D-天冬氨酸与氰基硼氢化钠的重量比为1∶0.5～1，D-天冬氨酸与甲醇的重量比为1∶10～20。使D-天冬氨酸反应完全，需过量多聚甲醛，所以D-天冬氨酸与多聚甲醛的优选重量比为1∶0.15～0.25。还原剂氰基硼氢化钠的量增加将使原料D-天冬氨酸反应更彻底，产物量更高，当D-天冬氨酸与氰基硼氢化钠的重量比为1∶0.1～0.25时产率最高。D-天冬氨酸与甲醇的重量比为1∶10～20，因为甲醇作为溶剂，同时也参加反应，不易过低，同时过高将影响产物浓度。

所述的色谱柱分离操作是使用固定相为200～300目的硅胶，氯仿-甲醇-水作为洗脱剂。所述的洗脱剂各组分质量比为6∶4∶1。

也就是说本发明是可以通过两次来进行产品提取，在反应结束有大量白色沉淀析出时，对其进行分离提取并用甲醇洗涤，得到一部分产品；再对滤液和洗涤液进行真空浓缩结晶，然后过硅胶柱层析分离得到另外一部分产品。

实施例1