D-色氨酸作为一种非蛋白活性氨基酸,其生理学功能和制备尚处于研究开发阶段，在食品饲料工业以及农业中,可以作为非营养甜味剂、饲料添加剂、植物生长剂等。D-色氨酸的制备多为先合成N-乙酰-DL-色氨酸,然后经选择性水解得到N-乙酰-D-色氨酸,最后水解得到目标产物。本文就关键原料N-乙酰-DL-色氨酸的合成方法进行详细的阐述。
合成方法
S1：3-吲哚-甲基-乙酰氨基-丙二酸二乙酯(1)的合成
向500mL四口瓶中依次加入34.80g(0.2mol)芦竹碱,52.08g(0.24mol)N-乙酰氨基丙二酸二乙酯和2.16g(0.04mol)固体甲醇钠，加入200mL甲苯为溶剂,回流条件下机械搅拌,向反应瓶中通入N2带出反应生成的二甲胺,TLC监测10h反应完全。待反应液自然冷却至室温后转入冰箱中放置过夜,有固体析出,抽滤,收集滤饼，烘干得白色固体63.95g,收率92.4%，熔点156.5~157.4℃。
S2：N-乙酰-DL-色氨酸(2)的合成
向500mL四口瓶中加入34.6g(0.1mol)3-吲哚-甲基-乙酰氨基-丙二酸二乙酯,加入200mL乙醇溶解,再加入200mL 4%氢氧化钠水溶液,机械搅拌,TLC监测反应进程,80℃下8h反应完全。蒸除乙醇,反应液用乙酸乙酯萃取,取水层,用6%(质量分数)的盐酸调节至pH=2左右,有大量白色固体析出,静置2h后抽滤,收集滤饼烘干,得白色晶状固体即为N-乙酰-DL-色氨酸22.15g,收率90.0%,熔点208~209℃[1]。
应用
DL-色氨酸(3)的合成：向500mL四口瓶中依次加入24.60g(0.1mol)N-乙酰-DL-色氨酸,200mL 10%氢氧化钠水溶液，磁力搅拌,加热至回流,反应体系为白色悬浮液，当温度升高至90℃时,产生大量气泡,随后反应体系变为澄清溶液，TLC跟踪反应进程，10.5h后反应完全,将反应液冷却至窒溢,用醋酸调节至pH=6,有白色固体析出,静置2h,抽法,用冰水洗涤滤饼，真空干燥得20.31g白色固体,收率99.6%[1]。
参考文献
[1] 唐林淋,戴立言,俞杰,等. D-色氨酸的合成工艺研究[J]. 化学世界,2012,53(6):368-371. DOI:10.3969/j.issn.0367-6358.2012.06.014.