CN105237420A - L-苏氨酸合成新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种L-苏氨酸合成新工艺。该工艺以CH2CHCH(OH)CH3(3-丁烯-2-醇)为原料、Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂，双键经环氧化后，在催化剂的作用下，与phCONCO反应，生成五元杂环化合物，再酸化开环，生成DL-苏氨酸，再进行拆分得到L-苏氨酸。本发明工艺操作简便，在不改变原有工艺条件的基础上，通过研究添加以Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂，大大提高了原料的利用率，有效的降低了原料成本，同时将L-苏氨酸的产率提高到83％，远远高出现有工艺的产率，为企业的规模化生产提供了保障。
Description
技术领域
本发明属于化合物制备技术领域，尤其涉及一种L-苏氨酸合成新工艺。
背景技术
L-苏氨酸是一种必须的氨基酸，主要用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面。在医药工业方面，L-苏氨酸可用于配置氨基酸输液和综合氨基酸制剂，其铁盐还可用于抗贫血药物，同时L-苏氨酸还具有促进人体发育和抗脂肪肝的药用疗效，是制造高效抗生素单酰胺菌素的中间体，以及用于生化研究在临床上，L-苏氨酸具有提高免疫的功能。
目前，在国内外均有L-苏氨酸合成新工艺的报道，包括生物合成法、蛋白质水解法和化学合成法。其中，生物合成法包括直接发酵法和酶转化法两种，酶转化法的优点是专一性高、产品单一、易于精制，近年来很受重视。但酶法生产L-苏氨酸的报道并不多。直接发酵法生产L-苏氨酸，通常采用短杆菌属细菌的α-氨基-β-羟基戊酸(AHV)和S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸(AEC)双重抗性变异株其对菌种的生产能力和发酵设备及发酵条件要求都较高，因而生产往往受到限制。
蛋白质水解法是以血粉、角蹄、玉米麸质粉、棉籽饼和丝胶等天然蛋白质为原料，首先进行水洗并搅碎、干燥后，再通过酸、碱或酶水解这些天然蛋白质，其水解液被浓缩成浓缩液后，有两种方法可以分离得到苏氨酸：一种方法是在丁烯酸中与嗅的甲醇液作用，再用氨进行氨基化，经离子交换树脂分离精制而得；另一种方法用活性炭脱色、上柱，接收液作纸层析，收集苏氨酸。因苏氨酸在这些蛋白质中含量较低，同时在提取苏氨酸时其他的氨基酸被作为肥料处理掉，另外，此种制备方法操作过程复杂，需处理大量的洗脱液，浪费资源，故目前应用的较少。
生物合成法包括不对称环氧化法和甘氨酸铜法，不对称环氧化法是以CH2CHCH(OH)CH3为原料，双键经环氧化后，与phCONCO反应，生成五元杂环化合物，再酸化开环，生成DL-苏氨酸，再进行拆分得到L-苏氨酸。甘氨酸铜法是目前苏氨酸化学合成的主要方法，即甘氨酸→甘氨酸铜→苏氨酸铜→DL-苏氨酸，然后用消旋酶或优先结晶法把DL-苏氨酸转化为L-苏氨酸。这两种方法的缺点为产率低，难以实现工业化生产。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种L-苏氨酸合成新工艺，操作简便，产率高，适于工业化生产。
L-苏氨酸合成新工艺，以CH2CHCH(OH)CH3(3-丁烯-2-醇)为原料、Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂，双键经环氧化后，在催化剂的作用下，与phCONCO反应，生成五元杂环化合物，再酸化开环，生成DL-苏氨酸，再进行拆分得到L-苏氨酸。
本发明进一步改进，所述原料与催化剂的质量比为100：0.05-0.2。
本发明进一步改进，所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：0.8-1.2。
本发明进一步改进，还包括步骤：通过稀释溶液后，过滤脱除Cu2(OH)2CO3和CuC12催化剂。
本发明进一步改进，所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.5％以上。
本发明进一步改进，所述CuC12的纯度为99.5％以上。
本发明工艺操作简便，在不改变原有工艺条件的基础上，通过研究添加以Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂，大大提高了原料的利用率，有效的降低了原料成本，同时将L-苏氨酸的产率提高到83％，远远高出现有工艺的产率，为企业的规模化生产提供了保障。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步地行详细说明。
实施例1
L-苏氨酸合成新工艺，以CH2CHCH(OH)CH3(3-丁烯-2-醇)为原料、Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂，双键经环氧化后，在催化剂的作用下，与phCONCO反应，生成五元杂环化合物，通过稀释溶液后，过滤脱除Cu2(OH)2CO3和CuC12催化剂，再酸化开环，生成DL-苏氨酸，再进行拆分得到L-苏氨酸。
其中优选的，所述原料与催化剂的质量比为100：0.2。
其中优选的，所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：1。
其中优选的，所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.9％。
其中优选的，所述CuC12的纯度为99.9％。
本实施例的L-苏氨酸的产率见表1。
实施例2
具体步骤如实施例1，其中优选的，所述原料与催化剂的质量比为100：0.1。所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：1.2。所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.5％，所述CuC12的纯度为99.5％。本实施例的L-苏氨酸的产率见表1。
实施例3
具体步骤如实施例1，其中优选的，所述原料与催化剂的质量比为100：0.05。所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：0.8。所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.9％，所述CuC12的纯度为99.9％。本实施例的L-苏氨酸的产率见表1。
实施例4
具体步骤如实施例1，其中优选的，所述原料与催化剂的质量比为100：0.2。所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：0.8。所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.5％，所述CuC12的纯度为99.5％。本实施例的L-苏氨酸的产率见表1。
实施例5
具体步骤如实施例1，其中优选的，所述原料与催化剂的质量比为100：0.1。所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：1。所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.9％，所述CuC12的纯度为99.9％。本实施例的L-苏氨酸的产率见表1。
表1L-苏氨酸的产率
| 项目 | 产率 |
| 实施例1 | 83.56％ |
| 实施例2 | 82.97％ |
| 实施例3 | 83.14％ |
| 实施例4 | 83.27％ |
| 实施例5 | 83.02％ |
由上述数据得知，本发明在不改变原有工艺条件的基础上，通过研究添加以Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂，将L-苏氨酸的产率提高到83％，大大提高了原料的利用率，有效的降低了原料成本。
Claims (7)
1.L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，以CH2CHCH(OH)CH3为原料、Cu2(OH)2CO3和CuC12为催化剂。
2.根据权利要求1所述的L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，该工艺包括以下具体步骤：CH2CHCH(OH)CH3双键经环氧化后，在催化剂作用下，与phCONCO反应，生成五元杂环化合物，再酸化开环，生成DL-苏氨酸，再进行拆分得到L-苏氨酸。
3.根据权利要求1所述的L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，所述原料与催化剂的质量比为100：0.05-0.2。
4.根据权利要求1所述的L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，所述Cu2(OH)2CO3与CuC12的质量比为1：0.8-1.2。
5.根据权利要求2所述的L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，还包括步骤：通过稀释溶液后，过滤脱除Cu2(OH)2CO3和CuC12催化剂。
6.根据权利要求1所述的L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，所述Cu2(OH)2CO3的纯度为99.5％以上。
7.根据权利要求1所述的L-苏氨酸合成新工艺，其特征在于，所述CuC12的纯度为99.5％以上。
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| CN103232370A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-07 | 成都郑源生化科技有限公司 | 一种芴甲氧羰酰天冬氨酸-4-叔丁酯的制备方法 |
| CN104769119A (zh) * | 2012-06-15 | 2015-07-08 | 英威达技术有限责任公司 | 生物合成1,3丁二烯的方法 |
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