[发明专利]由2-氨基丁内酯制备氨基酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由2-氨基丁内酯（2ABL）制备氨基酸的方法。

背景技术

如Chem.Ber.（1950）83,265所描述，通过甲硫醇钠（CH₃SNa）的反应将2ABL标准地转化成甲硫氨酸。在160°C下、在一小时的持续时间内在甲苯中以单一步骤进行该合成。然而其产量只有44%。

根据US2008/0146840A1，已知由高丝氨酸获得甲硫氨酸的方法，包括由下面组成的步骤：

a）进行高丝氨酸的伴随的N-酰化和环化反应，

b）当存在酸性或者碱性催化剂时，使甲硫醇与步骤a）中获得的2-氨基丁内酯N-乙酰胺反应，从而获得甲硫氨酸N-乙酰胺，以及

c）将甲硫氨酸N-乙酰胺水解成甲硫氨酸。

该方法导致较高的产量，但是其具有以下缺点：需要三个步骤，每个都必须纯化所形成的中间物。

此外，高丝氨酸是高度可得到的化合物。其可以通过化学途径获得。其还可以通过糖的微生物发酵而获得；在这个主题上存在广泛的文献。这个来源是更加有吸引力的，因为获得了高丝氨酸的同分异构体L。如现有技术所显示，高丝氨酸环化为2ABL（被保护的或者没有保护的）的步骤是有效的，但是为了考虑其大规模合成，人们会面临最终甲硫氨酸转化步骤的过低产量，或者面临高度繁重的方法。

发明内容

本发明的作者发现了保护2ABL的氨基官能团的基团，以及允许其置换的试剂，所述基团能够引入并且容易去除，并且这是可逆的。因此，它们揭示了高丝氨酸在氨基酸制备中的主要应用。

本发明提供了由2-氨基丁内酯（2ABL）制备氨基酸或其一种盐的方法，所述氨基酸具有式1，XCH₂CH₂CHNH₂COOH，其中X是这样的，即X^-表示亲核离子，所述方法包括下面的步骤：

-用二氧化碳实现2-氨基丁内酯（2ABL）的N-羧化，以及

-使由此获得的2ABL的N-羧基与试剂XH或其盐反应，并且进行酸化。

如实例将说明的，所述去保护产量使得有可能由2ABL工业化合成甲硫氨酸。许多其他氨基酸的工业合成，例如具有上述式1的这些氨基酸，也是相当推荐的。氨基酸一词是指包括不对称碳的任何氨基酸，所述不对称碳携带基团-NH₂，基团-COOH，-H以及形式为-CH₂CH₂X的侧链，X是根据本发明通过试剂XH或其盐所提供的，或者形式为-CH₂CH₂Y的侧链，其中Y表示例如通过水解通过转化X而得到的基团。作为优选的实例，另外可以提到甲硫氨酸、硒代甲硫氨酸、高半胱氨酸以及谷氨酰胺。这种方法还可以制备高半胱氨酸，后者是由其二聚物获得的。

由于具有氨基和羧基的碳是不对称的，氨基酸一词是指其同分异构体、L-、D-、或者它们的混合物，并且特别地外消旋混合物中的任何一种。寻求的氨基酸的同分异构体或者同分异构体的混合物是通过2ABL的相应的同分异构体或者同分异构体的混合物，以及来自高丝氨酸的上游而获得的，本发明的方法主题并不影响实体的构型。

本发明的另一个目的是N-羧基-2-氨基丁内酯。这是在2ABL的N-羧化步骤之后包含的中间体化合物。当然，其应用不限于本合成。

当存在鼓泡的CO₂气体时，有利地并且简单地实现N-羧化反应。优选地，其是在非质子性极性溶剂中进行的。作为实例，非质子性极性溶剂选自二甲亚砜和N-甲基吡咯烷酮（NMP）。其还可以用超临界CO₂进行。

该步骤优选地在0至50°C之间的温度下进行。