CN109943860A - Dl-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，将DL‑高胱氨酸以盐酸溶液为介质制备阴极液，在电解槽中电解得到DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，其中，阴极电极采用粗化后的玻璃碳电极作为基材，在基材表面覆盖铅铋合金。本发明能够提高DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的产率。
Description
技术领域
本发明涉及化合物的合成领域。更具体地说，本发明涉及一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法。
背景技术
DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐是一种生化试剂和药物中间体，可用于制备西替沃酮，厄多司坦等药物。现有技术中，合成该药物时常用金属锌或锡和盐酸与DL-高胱氨酸进行还原反应，使用该方法合成会产生大量的氢气、锌盐(锡盐)和大量的废水，十分污染环境，并且操作十分危险。
发明内容
本发明的目的是提供DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，提高合成产率。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，将DL-高胱氨酸以盐酸溶液为介质制备阴极液，在电解槽中电解得到DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，其中，阴极电极采用粗化后的玻璃碳电极作为基材，在基材表面覆盖铅铋合金。
优选的是，玻璃碳电极粗化具体为：将玻碳电极整个表面粗化至粗糙度为8-10微米。
优选的是，在基材表面覆盖铅铋合金具体为：
将铅铋合金研磨得到粉末置于CVD炉膛中，以5sccm的速率通入氩气，将基材至于氩气的下游，以20-25℃/min升温速率升温至650℃，保温1小时，降温，在基材形成铅铋合金薄膜。
优选的是，所述电解槽的阳极为钛板，阳极液为质量分数为3％的硫酸溶液，电解温度为35-45℃，电流密度为650-700A/m2，电解时间为6-8小时。
优选的是，将电解得到的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐粗产物还经过了脱色、过滤、浓缩结晶、冲洗、过滤、干燥处理。
优选的是，DL-高胱氨酸采用DL-蛋氨酸为原料进行制备，具体为：
步骤1、向高压反应釜中加入质量比为1:2.5:0.3的DL-蛋氨酸、质量分数为98％的浓硫酸和镍基金属负载型催化剂，加压至2Mpa，控制温度为120℃，反应6～8小时，得到水解液；
步骤2、将水解液用质量分数为30％-35％的氢氧化钠溶液调节pH至5～6，并用活性炭脱色，脱色后过滤，得到的滤液浓缩干燥，即为DL-高胱氨酸。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明提供的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，在现有技术的基础上通过改变阴极材料及结构，提高了阴极结构的机械强度，显著延长了电极的使用寿命，能够适用于工业化放大生产，同时改良后的阴极活性高，能够进一步提高DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的产率。
2、本发明在以DL-蛋氨酸为原料制备DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐时，中间产物DL-高胱氨酸的产率是直接影响目标产物DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐产率的重要因素，本申请通过在水解反应时加入镍基金属负载型催化剂并进行加压反应，在缩短反应时间的同时能显著提高DL-高胱氨酸的产率，这是一重要突破。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是实施例1中DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的核磁共振图；
图2是实施例1中DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度鉴定图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
本发明的合成线路为：
实施例1
电解槽中的阴极电极的制备：将玻碳电极整个表面粗化至粗糙度为10微米得到基材，其表面粗糙度采用触针式粗糙度测量计测量，采用JIS B0601:2001的标准算出平均粗糙度。将铅铋合金研磨得到粉末置于CVD炉膛中，以5sccm的速率通入氩气，将基材至于氩气的下游，以25℃/min升温速率升温至650℃，保温1小时，降温，在基材形成铅铋合金薄膜，即得阴极电极，阳极采用钛板，将阴极电极和阳极电极应用于离子隔膜电解槽中。
将200kg DL-高胱氨酸完全溶解于质量分数为8％的盐酸溶液中，共计约373L的阴极液，阳极液采用质量分数为3％的硫酸溶液，采用上述离子隔膜电解槽电解，电解条件为电解温度为35℃，电流密度为650A/m2，电解时间为8小时，此时阴极液中已无DL-高胱氨酸，将电解得到的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐粗产物用3kg的活性炭脱色，过滤，浓缩结晶，再冲洗、过滤干燥，得到221.7Kg DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，产物收率为96.8％(以DL-高胱氨酸为基准)，其纯度为100％。
对比例1
电解槽中的阴极电极采用铅电极，阳极电极采用钛板，将阴极电极和阳极电极应用于离子隔膜电解槽中。将200kg DL-高胱氨酸完全溶解于质量分数为8％的盐酸溶液中，共计约373L的阴极液，阳极液采用质量分数为3％的硫酸溶液，采用上述离子隔膜电解槽电解，电解条件为电解温度为35℃，电流密度为650A/m2，电解时间为12小时，此时阴极液中已无DL-高胱氨酸，将电解得到的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐粗产物用3kg的活性炭脱色，过滤，浓缩结晶后再过滤干燥，得到209Kg DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，产物收率为91.3％，其纯度为99.8％。
实施例2
向高压反应釜中加入300kg DL-蛋氨酸、750kg质量分数为98％的浓硫酸、90kg镍基金属负载型催化剂，加压至2Mpa，控制温度为120℃，反应7小时，得到水解液；将水解液用质量分数为30％的氢氧化钠溶液调节pH至5，并用4kg活性炭脱色，脱色后过滤，将滤液浓缩结晶，再用酒精冲洗2次，烘干即得到196.1kg的DL-高胱氨酸，DL-高胱氨酸的产物收率为72.7％(以DL-蛋氨酸为基准)，其纯度为99.9％。
电解槽中的阴极电极的制备：将玻碳电极整个表面粗化至粗糙度为10微米得到基材，其表面粗糙度采用触针式粗糙度测量计测量，采用JIS B0601:2001的标准算出平均粗糙度。将铅铋合金研磨得到粉末置于CVD炉膛中，以5sccm的速率通入氩气，将基材至于氩气的下游，以25℃/min升温速率升温至650℃，保温1小时，降温，在基材形成铅铋合金薄膜，即得阴极电极，阳极采用钛板，将阴极电极和阳极电极应用于离子隔膜电解槽中。
将196.1kg DL-高胱氨酸完全溶解于质量分数为8％的盐酸溶液中，共计约365L的阴极液，阳极液采用质量分数为3％的硫酸溶液，采用上述离子隔膜电解槽电解，电解条件为电解温度为35℃，电流密度为650A/m2，电解时间为8小时，此时阴极液中已无DL-高胱氨酸，将电解得到的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐粗产物用3kg的活性炭脱色，过滤，浓缩结晶后，再冲洗过滤干燥，得到214.9Kg DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，产物收率分别为95.7％(以DL-高胱氨酸为基准)，69.6％(以DL-蛋氨酸为基准)，其纯度为100％。
对比例2
向反应釜中加入300kg DL-蛋氨酸、750kg质量分数为98％的浓硫酸，控制温度为120℃，反应12小时，得到水解液；将水解液用质量分数为30％的氢氧化钠溶液调节pH至5，并用4kg活性炭脱色，脱色后过滤，将滤液浓缩结晶，再用酒精冲洗2次，烘干即得到121.9kg的DL-高胱氨酸，DL-高胱氨酸的产物收率为45.2％(以DL-蛋氨酸为基准)，其纯度为99.9％。
电解槽中的阴极电极的制备：将玻碳电极整个表面粗化至粗糙度为10微米得到基材，其表面粗糙度采用触针式粗糙度测量计测量，采用JIS B0601:2001的标准算出平均粗糙度。将铅铋合金研磨得到粉末置于CVD炉膛中，以5sccm的速率通入氩气，将基材至于氩气的下游，以25℃/min升温速率升温至650℃，保温1小时，降温，在基材形成铅铋合金薄膜，即得阴极电极，阳极采用钛板，将阴极电极和阳极电极应用于离子隔膜电解槽中。
将121.9kg DL-高胱氨酸完全溶解于质量分数为8％的盐酸溶液中，共计约227L的阴极液，阳极液采用质量分数为3％的硫酸溶液，采用上述离子隔膜电解槽电解，电解条件为电解温度为35℃，电流密度为650A/m2，电解时间为8小时，此时阴极液中已无DL-高胱氨酸，将电解得到的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐粗产物用3kg的活性炭脱色，过滤，浓缩结晶后，再冲洗过滤干燥，得到134.2Kg DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，产物收率分别为96.1％(以DL-高胱氨酸为基准)，43.4％(以DL-蛋氨酸为基准)，其纯度为100％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，其特征在于，将DL-高胱氨酸以盐酸溶液为介质制备阴极液，在电解槽中电解得到DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐，其中，阴极电极采用粗化后的玻璃碳电极作为基材，在基材表面覆盖铅铋合金。
2.如权利要求1所述的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，其特征在于，玻璃碳电极粗化具体为：将玻碳电极整个表面粗化至粗糙度为8-10微米。
3.如权利要求2所述的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，其特征在于，在基材表面覆盖铅铋合金具体为：
将铅铋合金研磨得到粉末置于CVD炉膛中，以5sccm的速率通入氩气，将基材至于氩气的下游，以20-25℃/min升温速率升温至650℃，保温1小时，降温，在基材形成铅铋合金薄膜。
4.如权利要求1或3所述的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，其特征在于，所述电解槽的阳极为钛板，阳极液为质量分数为3％的硫酸溶液，电解温度为35-45℃，电流密度为650-700A/m2，电解时间为6-8小时。
5.如权利要求1所述的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，其特征在于，将电解得到的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐粗产物还经过了脱色、过滤、浓缩结晶、冲洗、过滤、干燥处理。
6.如权利要求1所述的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法，其特征在于，DL-高胱氨酸采用DL-蛋氨酸为原料进行制备，具体为：
步骤1、向高压反应釜中加入质量比为1:2.5:0.3的DL-蛋氨酸、质量分数为98％的浓硫酸和镍基金属负载型催化剂，加压至2Mpa，控制温度为120℃，反应6～8小时，得到水解液；
步骤2、将水解液用质量分数为30％-35％的氢氧化钠溶液调节pH至5～6，并用活性炭脱色，脱色后过滤，得到的滤液浓缩干燥，即为DL-高胱氨酸。
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