[发明专利]一种反应萃取分离苯丙氨酸对映体的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种萃取分离苯丙氨酸对映体的方法，具体为以(S)-BINAP (2,2'-双二苯基膦-1,1'-联萘)-金属铜配合物作为手性萃取剂，经反应萃取过程分离苯丙氨酸对映体的方法。

背景技术

α-氨基酸是一类广泛存在于自然界中的小分子化合物，在医学上具有防病治病的作用，特别是光学活性的氨基酸具有重要的生物活性和生理功能，是抗生素等药物、食物及合成一系列肽的重要前体。苯丙氨酸是具有生理活性的芳香族氨基酸，作为人体必需的八种氨基酸之一，广泛应用于医药和食品行业中。D-苯丙氨酸能增强人体免疫功能，具有出色的镇痛作用。L-苯丙氨酸在医药行业中是复配氨基酸输液的重要成份，也是抗癌抗病毒药物的原料；在食品行业中可添加用于焙烤食品中，也是甜味剂阿斯巴甜的原料。2005年，L-苯丙氨酸全球需求量为3万吨，然而实际年产量为1.4万吨。单是L-苯丙氨酸用于合成阿斯巴甜，年需求量就有约1.8万吨，且其销售量年平均增长速度在10%~15%之间。随着苯丙氨酸在食品、药品行业应用的进一步开发，市场对苯丙氨酸单一对映体的需求无疑将继续迅猛增长。

苯丙氨酸单一对映体制备方法主要有发酵法、酶法、化学合成法及拆分法(结晶法、手性试剂法、色谱法、膜分离法及酶拆分法等)，这些方法都有各自的一些弊端。而采用常规手性萃取剂萃取分离苯丙氨酸对映体，由于选择性不高，要实现大规模制备分离还远远不够。因此新的手性萃取剂的开发成为手性分离的重要研究内容。新的手性萃取剂要求具有高对映体选择性。

Bastiaan J. V. Verkuijl等采用(S)-BINAP与二乙腈二氯化钯形成配合物来萃取苯丙氨酸对映体，分离因子α可达2.5。但采用金属钯成本比较高，实际应用有难度。本专利以手性(S)-BINAP-金属铜配合物作为主体化合物，对客体苯丙氨酸对映体进行对映体选择性萃取分离，分离因子达到5.0以上。从而显著降低工业应用中所需的传质单元数，大大节省设备投资，而且用(S)-BINAP-金属铜配合物作为萃取剂重复使用性能好。

发明内容

本专利针对一般手性萃取剂萃取分离氨基酸对映体选择性不高的难题，提出了一种新的手性萃取方法：基于手性BINAP (2,2'-双二苯基膦-1,1'-联萘)-金属配合物的手性萃取技术。据报道，金属配合物表现出良好的对映体选择性萃取性能，手性双膦配体BINAP已被证明是不对称催化反应中一个高度通用的配体。基于手性匹配和离子交换原理，手性BINAP金属配合物和α-氨基酸对映体形成两个具有不同稳定性的配合物，经液-液萃取过程实现对氨基酸对映体的分离。对比常规手性溶剂萃取，该技术显著提高了手性分离能力。且液-液萃取过程的工业放大在化工研究领域是比较成熟的技术，所以该技术用于α-氨基酸单一对映体的工业化生产前景非常可观。

本发明的技术方案：一种手性萃取分离苯丙氨酸对映体的方法，首先制备手性BINAP-金属铜配合物，以(S)-BINAP为配体，将其与金属离子铜的给体一同溶解在1,2-二氯乙烷中，搅拌使络合反应发生，制备出具有对映体选择性的(S)-BINAP-金属铜配合物。苯丙氨酸对映体溶解于NaH₂PO₄/Na₂HPO₄缓冲溶液中， pH值为3～10，控制主体(BINAP-金属铜离子配合物)与水相中的客体(苯丙氨酸对映体)摩尔比：0.25～2.5，萃取温度为5～30℃。水相和有机相混合，在水浴恒温振荡器中震荡足够长时间使两相间传质过程充分进行。然后静置24小时以上使两相完全分离。水相和有机相中对映体的浓度经HPLC检测得到。

本发明与现有技术相比具有的优点：采用溶剂萃取法对苯丙氨酸进行对映体拆分，与传统的结晶法、手性试剂法、膜分离法及酶拆分法，具有工艺简单、易于工业化生产、成本较低等优点；BINAP-金属铜离子配合物作为萃取剂拆分苯丙氨酸对映体，具有更高的对映选择性；用BINAP-金属铜离子配合物作萃取剂，价格相对便宜，且重复使用性能好，可以大大降低生产成本。

附图说明：