本发明专利技术涉及一种制备高光学纯度D-胱氨酸的方法，目的是针对现有技术的不足，提供一种以L-半胱氨酸为原料，在冰醋酸溶剂中原料与丙酮、L-酒石酸进行反应得到D-2,2-二甲基四氢噻唑-4-羧酸·L-酒石酸盐白色固体；所述白色固体水解为D-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮；除去杂质后D-半胱氨酸氧化成D-胱氨酸；最后分离提纯得到化学纯度和光学纯度高的D-胱氨酸产品。与现有技术相比，本发明专利技术提供的方法具有收率高、化学纯度和光学纯度高的优点，且操作条件容易控制、生产成本低，适合工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及D-胱氨酸的生产，特别是一种以L-半胱氨酸为原料，采用不对称转换技术和氧化技术制备制备高光学纯度D-胱氨酸的方法。
技术介绍
D-半胱氨酸是头孢米诺钠的关键手性中间体，同时也是大肠杆菌的强抑制剂和急性酒精中毒的缓解剂。目前，D-半胱氨酸的生产方法有以DL-半胱氨酸为原料的优先结晶法、化学拆分法、生物拆分法、不对称转换法。上述方法存在光学纯度低、工艺复杂、成本等问题。日本1989年率先报道以DL-半胱氨酸为原料，L-酒石酸为拆分剂，经由D-2，2’-二甲基四氢噻唑-4-羧酸不对称转换制备D-半胱氨酸的方法(Bull. Chem. Soc. Jpn., 1989，62，109)。喻明军等在《应用化工》一 2007 — 36 — 5 — 488，公开了一种在水杨醛存在下，L-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮在醋酸溶剂中反应形成D-2，2’ - 二甲基四氢噻唑-4-羧酸酒石酸盐，然后水解为D-半胱氨酸的方法。由于该方法的D-2，2’-二甲基四氢噻唑-4-羧酸酒石酸盐容易夹带L-2，2’- 二甲基四氢噻唑-4-羧酸酒石酸盐或L-半胱氨酸，导致所成盐的光学纯度不高，且D-半胱氨酸中夹带的L-酒石酸很难完全除去。D-胱氨酸是D-半胱氨酸的二聚体，可利用成熟的电解还原技术制备D-半胱氨酸。 以L-胱氨酸为原料，通过消旋、拆分制备D-胱氨酸，工艺复杂，收率低，很难用于D-胱氨酸的规模化生产。张奇等在公开号位CN101812488的中国专利申请文件公开了一个同时制备 L-色氨酸和D-胱氨酸的方法。以高效表达色氨酸酶的重组枯草芽孢杆菌为生物催化剂，吲哚和DL-半胱氨酸为底物，通过酶法拆分将DL-半胱氨酸中的L-对映体转化为L-色氨酸， 剩下的D-半胱氨酸通过空气氧化法转化为D-胱氨酸。该方法的主要缺点是L-半胱氨酸转化不完全导致制备的D-胱氨酸光学纯度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种以L-半胱氨酸为原料，采用不对称转换技术和氧化技术，在酸性条件下生产高光学纯度D-胱氨酸的方法。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，即一种制备高光学纯度D-胱氨酸的方法，其特征在于，包括以下方法和步骤1).在50 90°C下，原料L-半胱氨酸与丙酮、L-酒石酸在冰醋酸溶剂中进行反应，搅拌15 50分钟，使固体溶解，所述L-半胱氨酸、L-酒石酸、丙酮、冰醋酸的摩尔比为1 :1 6 7 :6 7 ；2).待步骤1)所述的固体完全溶解，加入水杨醛，继续搅拌8 16小时，所述水杨醛与原料L-半胱氨酸的摩尔比为1 :10 ；3).将步骤2)所得到的反应液在冰水中冷却半个小时，过滤，并用乙酸乙酯洗涤2 3次，得到D-2，2-二甲基四氢噻唑-4-羧酸· L-酒石酸盐白色固体；4).在30-60°C，减压或者常压的条件下，将步骤3)所得D-2，2-二甲基四氢噻唑4-羧酸· L-酒石酸盐在纯水中水解1-3小时，得到含有D-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮的水解液；5).步骤4)所得的水解液用氨水调pH值到3.5，使得L-酒石酸形成L-酒石酸氢铵沉淀，抽滤，将所述沉淀去除；6).步骤5)所得的抽滤液用氨水调pH值到5.0，加入双氧水，使D-半胱氨酸氧化成 D-胱氨酸；7).将步骤6)所得的液体离心，所得固体用水洗涤2-3次，得到D-胱氨酸。本专利技术由于上述结构，其优点是与现有技术相比，采用不对称转换技术和氧化技术制备D-胱氨酸，具有收率高、化学纯度和光学纯度高的优点，操作条件容易控制，适合工业化生产。以此技术制备的D-胱氨酸，利用成熟的电解还原技术制备D-半胱氨酸盐酸盐， 有效避免了 D-半胱氨酸现有制备技术存在的生产成本高、生产周期长、产品质量差的缺点ο附图说明本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。图1为本专利技术的生产流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明参见附图1，图中的流程图即为本专利技术所公开的制备高光学纯度D-胱氨酸的方法，包括以下方法和步骤1).在50 90°C下，原料L-半胱氨酸与丙酮、L-酒石酸在冰醋酸溶剂中进行反应，搅拌15 50分钟，使固体溶解，所述L-半胱氨酸、L-酒石酸、丙酮、冰醋酸的摩尔比为1 :1 6 7 :6 7 ；2).待步骤1)所述的固体完全溶解，加入水杨醛，继续搅拌8 16小时，所述水杨醛与原料L-半胱氨酸的摩尔比为1 :10 ；3).将步骤2)所得到的反应液在冰水中冷却半个小时，过滤，并用乙酸乙酯洗涤2 3次，得到D-2，2-二甲基四氢噻唑-4-羧酸· L-酒石酸盐白色固体；4).在30-60°C，减压或者常压的条件下，将步骤3)所得D-2，2-二甲基四氢噻唑4-羧酸· L-酒石酸盐在纯水中水解1-3小时，得到含有D-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮的水解液；5).步骤4)所得的水解液用氨水调pH值到3.5，使得L-酒石酸形成L-酒石酸氢铵沉淀，抽滤，将所述沉淀去除；6).步骤5)所得的抽滤液用氨水调pH值到5.0，加入双氧水，使D-半胱氨酸氧化成 D-胱氨酸；7).将步骤6)所得的液体离心，所得固体用水洗涤2-3次，得到D-胱氨酸。5000mL三颈瓶中加入含有32. 6mol冰醋酸的溶液1880ml、含有33. 9mol丙酮的溶液2500ml、含有5. Omol L-半胱氨酸的反应物606g和含有5. Omol L-酒石酸的反应物 750g，升温至80° C，搅拌30分钟然后加入含有0. 5mol水杨醛的溶液52ml，继续反应8小时。成盐结束后，冰浴冷却至5° C，抽滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤2次，得D-2，2_ 二甲基四氢噻唑4-羧酸· L-酒石酸盐9!Mg，收率60%。 在IOL三颈瓶中加入上述步骤所制得的934g D_2，2_ 二甲基四氢噻唑4_羧酸酒石酸盐和5000ml纯净水，60° C常压水解3小时。水解液用氨水调pH3. 5，抽滤， 去除酒石酸氢铵。水解液用氨水调PH5. 0，滴加30%的双氧水680g，沉淀用水洗涤2次，得 D-胱氨酸343g，收率95%，化学纯度99. 3%，ee99. 8%。权利要求1. 一种制备高光学纯度D-胱氨酸的方法，其特征在于，方法包括以下步骤1).在50 90°C下，原料L-半胱氨酸与丙酮、L-酒石酸在冰醋酸溶剂中进行反应，搅拌15 50分钟，使固体溶解，所述L-半胱氨酸、L-酒石酸、丙酮、冰醋酸的摩尔比为1:1: 6 7 :6 7 ；2).待步骤1)所述的固体完全溶解，加入水杨醛，继续搅拌8 16小时，所述水杨醛与原料L-半胱氨酸的摩尔比为1 :10 ；3).将步骤2)所得到的反应液在冰水中冷却半个小时，过滤，并用乙酸乙酯洗涤2 3次，得到D-2，2-二甲基四氢噻唑-4-羧酸· L-酒石酸盐白色固体；4).在30-60°C，减压或者常压的条件下，将步骤3)所得D-2，2-二甲基四氢噻唑4-羧酸· L-酒石酸盐在纯水中水解1-3小时，得到含有D-半胱氨酸、L-酒石酸和丙酮的水解液；5).步骤4)所得的水解液用氨水调pH值到3.5，使得L-酒石酸形成L-酒石酸氢铵沉淀，抽滤，将所述沉淀去除；6).步骤5)所得的抽滤液用氨水调pH值到5.0，加入双氧水，使D-半胱氨酸氧化成 D-胱氨酸；7).将步骤6)所得的液本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制备高光学纯度Ｄ－胱氨酸的方法，其特征在于，方法包括以下步骤：１）． 在５０～９０℃下，原料Ｌ－半胱氨酸与丙酮、Ｌ－酒石酸在冰醋酸溶剂中进行反应，搅拌１５～５０分钟，使固体溶解，所述Ｌ－半胱氨酸、Ｌ－酒石酸、丙酮、冰醋酸的摩尔比为１：１：６～７：６～７；２）． 待步骤１）所述的固体完全溶解，加入水杨醛，继续搅拌８～１６小时，所述水杨醛与原料Ｌ－半胱氨酸的摩尔比为１：１０；３）． 将步骤２）所得到的反应液在冰水中冷却半个小时，过滤，并用乙酸乙酯洗涤２～３次，得到Ｄ－２，２－二甲基四氢噻唑－４－羧酸·Ｌ－酒石酸盐白色固体；４）． 在３０－６０℃，减压或者常压的条件下，将步骤３）所得Ｄ－２，２－二甲基四氢噻唑４－羧酸·Ｌ－酒石酸盐在纯水中水解１－３小时，得到含有Ｄ－半胱氨酸、Ｌ－酒石酸和丙酮的水解液；５）．步骤４）所得的水解液用氨水调ｐＨ值到３．５，使得Ｌ－酒石酸形成Ｌ－酒石酸氢铵沉淀，抽滤，将所述沉淀去除；６）． 步骤５）所得的抽滤液用氨水调ｐＨ值到５．０，加入双氧水，使Ｄ－半胱氨酸氧化成Ｄ－胱氨酸；７）． 将步骤６）所得的液体离心，所得固体用水洗涤２－３次，得到Ｄ－胱氨酸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏仕文，方国兰，
申请(专利权)人：重庆惠健生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：85
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