35320-23-1 / D-氨基丙醇的全綠色合成方法

背景及概述^[1]

D-氨基丙醇是一種手性氨基醇。手性氨基醇類化合物具有光學(xué)活性，是眾多藥物、表面活性劑和化學(xué)品的核心構(gòu)筑單元，例如氨基丙醇就是合成氧氟沙星的關(guān)鍵中間體，而氧氟沙星和左旋氧氟沙星是我國的基本藥物之一；因此手性氨基醇類化合物具有廣闊的應(yīng)用前景。

制備^[1]

制備催化劑，包括以下步驟：

S1：將10g活性炭、0.5g碘化鉀和0.5ml鹽酸依次加入到20ml去離子水的反應(yīng)容器中攪拌混合，混合均勻夠形成第一混合液；再將第一混合液溫度升高至80℃，進(jìn)行超聲處理，處理時間為8h；將超聲處理后的第一混合液進(jìn)行冷凍干燥，得到載體氣凝膠

S2：將載體氣凝膠放入管式加熱爐中煅燒，在氬氣氛圍下先以2℃/min的升溫速度將爐體溫度升高至140℃，保溫1h；再以2℃/min的升溫速度將爐溫140℃加熱到800℃，保溫2h，制得處理后的載體；

S3：先將0.6g六氯釕酸銨和2ml無水乙醇依次加入到裝有去離子水的反應(yīng)容器中攪拌混合，混合均勻后形成第二混合液，再將第二混合液滴加到處理后的載體上；滴加結(jié)束后，將載體放入烘箱中進(jìn)行熱反應(yīng)，在氫氣氛圍下，以2℃/min的升溫速度將烘箱溫度升高至200℃，反應(yīng)時間為2h，制得Ru-活性炭催化劑。制備L-氨基丙醇

將180g(2.0mol)D-丙氨酸固體，10g Ru-活性炭催化劑(活性炭負(fù)載金屬Ru)以及1.0L 2.05mol·L^-1的H₃PO₄溶液加入到加氫反應(yīng)釜中攪拌均勻，使D-丙氨酸固體完全溶解，并且使Ru-活性炭催化劑粉末均勻分散在此溶液中；密閉反應(yīng)釜，通入H2排出空氣后，再通入高壓H2維持壓力為8.0MPa，同時加熱維持反應(yīng)溫度為140℃，反應(yīng)2h。反應(yīng)完成后停止加熱并使料液冷卻至室溫，同時釋放H₂壓力，然后將反應(yīng)漿料從反應(yīng)釜釜底放出進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行固液分離，分離得到Ru-活性炭催化劑固體直接用于下一批加氫反應(yīng)。通過高效液相色譜測定濾液中D-丙氨酸含量，結(jié)果表明D-丙氨酸轉(zhuǎn)化率高達(dá)99.0％，手性保持率達(dá)99.8％，固液分離中Ru-活性炭催化劑回收率達(dá)100％，液體為D-氨基丙醇磷酸鹽溶液。將D-氨基丙醇磷酸鹽溶液和水以同向流方式注入雙極膜電滲析器中，雙極膜電滲析器的膜堆構(gòu)型為BP+AM雙隔室構(gòu)型，具有12個重復(fù)單元，BP型號為Fumasep FBM(FuMA-Tech GmbH,Germany)，AM型號為Neosepta AHA(ASTOM Corporation,Japan)，陽極室溶液和陰極室溶液均為0.30mol·L^-1的H₃PO₄溶液，操作溫度為25℃，流量維持在240mL min^-1。當(dāng)堿室溶液電導(dǎo)率降至900μs cm^-1時，停止運行。經(jīng)雙極膜電滲析得到H₃PO₄溶液和純凈的D-氨基丙醇水溶液，分析結(jié)果表明D-氨基丙醇水溶液中磷酸陰離子除去率高達(dá)99.9％，酸室中H₃PO₄溶液濃度可達(dá)2.14mol L-1(高于2.05mol·L^-1)，可直接用于下一批反應(yīng)。D-氨基丙醇水溶液通過常規(guī)蒸餾得到純的D-氨基丙醇產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1] [中國發(fā)明] CN201910653274.3 一種手性氨基醇類化合物的全綠色合成方法及其裝置