[发明专利]一种3-氯-丙氨酸的合成方法

说明书

本发明提供一种3‑氯‑丙氨酸的合成方法，按照以下步骤进行：以丝氨酸为反应的起始化合物,在反应体系中加入硫脲和N‑氯代琥珀酰亚胺(NCS)，在温和条件下一步直接将醇转化为烷基氯化物。试剂的可用性和低成本以及回收琥珀酰亚胺副产物使得该反应非常经济且原子经济性高，因此在工业生产中是非常重要的且高效的。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种3-氯-丙氨酸的合成方法。

背景技术

3-氯-丙氨酸是一种重要的化学中间体，是合成硒代胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒甲基硒代半胱氨酸等化合物的重要原料，随着补硒制品产业的迅速推动，作为重要原料的3-氯-丙氨酸市场潜力巨大。目前3-氯-丙氨酸的制备主要有以下几种方法：

(1)以丙氨酸为原料与硫酸、氯气反应，得到目标产物的收率为78％，该方法副产物较多，分离困难。(Journal of the American Chemical Society,86(9),1857-8；1964)

(2)以二溴丙腈为原料，经多步反应后得到产物，但该反应条件较苛刻，且产物为对映体。(Synthesis,(12),1211-12；1992；Jpn.Kokai Tokkyo Koho,60152441,10Aug1985)

(3)以3-氯-丙氨酸甲酯为原料，经水解反应获得目标产物，该方法产率较高，可以达到95％，但反应原料非常不易获得。(Chirality,8(2),197-200；1996)

(4)以水为助剂，将二氯亚砜、二氧六环、丝氨酸、有机小分子催化剂搅拌反应，所得液体物料进行固液分离，得到滤渣为3-氯-丙氨酸盐酸盐，该方法中有机小分子催化剂、混合溶剂不易回收利用，经济性差。(CN111018728)

发明内容

本发明的目的在于提供了一种直接的方法，使用硫脲和N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)在温和条件下一步直接将丝氨酸转化为3-氯-丙氨酸。试剂的可用性和低成本以及回收琥珀酰亚胺副产物使得该反应非常经济且原子效率高，在工业化生产中起到非常重要且高效的作用。

本发明提供了一种3-氯-丙氨酸的合成方法，按照以下步骤进行：以丝氨酸为反应的起始化合物；在反应体系中加入溶剂、硫脲和N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)，在温和条件下一步直接将丝氨酸转化为3-氯-丙氨酸，反应温度为0-40℃，反应时间为2-5小时；反应中硫脲与丝氨酸的摩尔比为：0.1-2:1；N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)与丝氨酸的摩尔比为1-5:1；生成的副产物琥珀酰亚胺在碱液中，通入氯气，较高收率的生成N-氯代琥珀酰亚胺。

反应方程式为：

所述溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃、水、乙腈、二氧六环的一种或几种；

所述硫脲中R为氢、甲基中的一种；R’为氢、甲基中的一种；

副产物琥珀酰亚胺溶解在4N的氢氧化钠中，冷却与0℃通入氯气，搅拌30分钟后，固体过滤，冷水洗，重结晶得白色固体N-氯代琥珀酰亚胺；

所述副产物琥珀酰亚胺回收利用率为70％-100％；

本发明反应是亲核取代反应，提供了一种在非常温和的条件下以令人惊讶的容易方式使用硫脲催化醇的卤化的一般途径，这种方法相对于现有方法的主要优点是其简单性和成本的低廉。事实上，丝氨酸是大众的化工原材料，N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)非常便宜，可以批量获得，安全并且适合工业放大，并且通过回收获得的琥珀酰亚胺可以使反应具有高原子效率。

具体实施方式

下面通过实施例详述本发明。

实施例1