[发明专利]一种烷基甘氨酸的合成方法

说明书

本发明公开了一种烷基甘氨酸的合成方法，该方法是以N‑(二苯亚甲基)氨基乙腈为原料在催化剂二异丙氨基锂的作用下与2‑卤代烷发生取代反应，合成出一种全新的中间体化合物(3S)‑2‑((二苯亚甲基)氨基)‑3‑甲基烷基腈。该方法可应用于合成异戊基甘氨酸、异己基甘氨酸、异庚基甘氨酸等烷基甘氨酸，产物可以作为农药与医药的必需中间体。采用本发明的合成方法不仅原料价格低廉、生产成本低、产品纯度高，而且反应步骤简单、反应速度快、条件温和、反应处理简便，更加适合大批量生产。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种烷基甘氨酸的合成方法。

背景技术

异戊基甘氨酸等烷基甘氨酸是一系列非天然氨基酸，异戊基甘氨酸也可以命名为2-氨基-3-甲基己酸或者3-甲基正亮氨酸。其结构式如下：

关于异戊基甘氨酸的合成方法，国内外文献已有相关的报道，不过，这些报道的合成路线都是使用酶催化合成，例如：英国爱丁堡大学化学系Enright等人报道了(2RS，3RS)-2-氨基-3-甲基己酸在三角酵母D-氨基酸氧化酶和NaBH₄或者NaCNBH₃等还原剂的作用下得到(2S，3S)-2-氨基-3-甲基己酸和(2S，3R)-2-氨基-3-甲基己酸。并且还研究了L-异亮氨酸在粘液变形菌氨基酸氧化酶和NH₃:BH₃或者Pd/C–HCO₂NH₄作用下转化成(2R，3S)-2-氨基-3-甲基戊酸。酶法合成需要专有的酶或菌株，且反应难以控制，产物经常较为复杂，转化率不高。但是，上述文献涉及的物质均在烷基侧链上带有基团，并没有具体的提出2-氨基-3-甲基己酸单体的合成方法。加州大学伯克利分校Mark McLaughlin等人曾经发表一篇文章，文中N-(二苯亚甲基)氨基乙腈与烷基卤化物在以二氯甲烷为溶剂，加入催化剂苄基三乙基氯化铵，然后加入11mol/L氢氧化钠溶液在常温下的合成(3S)-2-((二苯亚甲基)氨基)-3-甲基腈基类化合物，但是该文献只是提到统一的卤代烷的合成，并没有具体的2-氨基-3-甲基己酸单体的合成方法。

在文献记载的异戊基甘氨酸化学合成方法主要有下列2个。2007年美国Angell,Paul等人以二乙基2-乙酰氨基丙二酸酯为原料和1-戊炔反应合成异戊基甘氨酸。该法使用到N-甲基吗啉，三氟甲碳酸铟等物质。N-甲基吗啉有毒性，三氟钾碳酸铟价格昂贵，并且合成的温度120℃，并用到氢气和钯，不仅不易操作且价格昂贵。同年Angell,Paul等人又以二乙基2-乙酰氨基-2-(戊烷-2-亚基)丙二酸为原料合成异戊基甘氨酸反应过程中，也要用到氢气和钯，价格昂贵，操作困难，不适合大批量的生产。也有文献记载异己基氨基酸(2-氨基-3-甲基庚酸)的合成，例如：2009年日本Takahashi,Takashi等人以(3S)-2-(苄氨基)-3-甲基庚酸为原料使用氢气和钯催化合成2-氨基-3-甲基庚酸；同年Takahashi,Takashi以(S)-2-甲基己烷-1-醇为原料与苯甲胺、乙氰基三甲基硅烷反应合成2-氨基-3-甲基庚酸，该反应过程也使用到氢气和钯，但钯的价格昂贵不适用于大量生产；2002年德国Chizh,Boris等人的专利以异氰基乙酸乙酯和2-己酮为原料在叔丁醇钾的催化作用下合成2-氨基-3-甲基庚酸，但是反应过程同样使用到氢气和钯，Chizh,Boris等人又以甲酰甘氨酸乙酯为原料与2-己酮在氢气与钯的作用下反应合成2-氨基-3-甲基庚酸，同年Chizh,Boris等人以甘氨酸乙酯为原料与甲酸乙酯和2-己酮反应合成2-氨基-3-甲基庚酸的催化剂也用到氢气和钯，并且反应步骤较多，成本高，操作复杂。