α-苯乙胺拆分研究

吳衛忠 蔣燕華

(1. 常州大學 石油化工學院，江蘇 常州 213164；2. 常州寅盛藥業有限公司，江蘇 常州 213000)

光學活性的α-苯乙胺是一種被廣泛地用來代替光學活性的天然生物堿作用外消旋體酸的拆分試劑，也可用來作為不對稱合成的手性源[1,2]。因此，拆分消旋α-苯乙胺一直受到人們的重視[3,4]。經典的拆分方法是用光學活性的酒石酸等與其形成光學活性的非對映體鹽，再進行分解和分離[5]。由于拆分劑酒石酸的水溶性很好，所以它的回收是利用其鈣鹽不溶于水，經分離后得到酒石酸鈣鹽。然后酒石酸鈣鹽再與硫酸反應，生成酒石酸和硫酸鈣沉淀，經過分離，酒石酸水溶液濃縮得到拆分劑酒石酸。這一方法使用了鈣鹽和硫酸，增加了反應步驟，產生了大量固廢。

本文采用不溶于水的L-谷氨酸作為拆分劑[6,7]，在混合溶劑中對消旋α-苯乙胺進行拆分，拆分效果優于酒石酸。由于拆分劑L-谷氨酸不溶于水，所以直接酸化就可以高收率的回收L-谷氨酸。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

消旋α-苯乙胺由常州市華陽科技有限公司提供，實驗其他試劑均為市購AR試劑。

1.2 合成路線

1.3 反應方法

(1) 在1 L四口反應瓶中，加入一定量的L-谷氨酸和190 g甲醇，加熱回流。在2 h內滴加121 g(1 mol)消旋α-苯乙胺。加畢，保持回流1 h。滴加甲苯，加畢，慢慢降溫到50 ℃左右，加入晶種，緩慢降溫(5 ℃/h)，快速攪拌，有結晶析出時，保溫到基本上全部結晶為止。然后降溫到5 ℃。過濾，得到140 g(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽濕品。

(2) 在500 ml四口反應瓶中，加入140 g(-)-a-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽濕品和200 g甲醇，攪拌回流1 h，冷卻到5 ℃。過濾。在50 ℃真空干燥5 h，得到128 g(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽精制品。

(3) 在500 ml四口反應瓶中，加入50 g固堿和120 g水組成的溶液，然后加入128 g(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽精制品，攪拌1 h，靜止分出油層，水層用二氯乙烷(50 ml×3)萃取3次，合并萃取液和油層，常壓回收溶劑(下次套用)，減壓收集 94～95 ℃/26 mm Hg餾分，得到S-(-)-α-苯乙胺54 g，比旋度：-39.4°，收率89%。

(4) 由(1)得到的母液常壓回收甲醇，減壓回收甲苯(套用)，殘液冷卻后加入由(3)得到的萃余液，分出油層；水層用二氯乙烷(80 ml×3)萃取3次，合并萃取液和油層，常壓回收溶劑(套用)，減壓收集90～95 ℃/26 mmHg餾分，得到混合α-苯乙胺62 g(通過雷尼鎳催化加氫，可以轉化成消旋α-苯乙胺(加氫收率95%)，再用于拆分)，收率92.5%。

(5) 在1 L四口反應瓶中，加入由(4)得到的萃余液，用稀硫酸中和到pH=3.2。過濾，80 ℃ 真空干燥，得到拆分劑148 g，比旋度：+31.2°(c=1.6 mol/L鹽酸)。

2 結果與討論

2.1 L-谷氨酸用量對拆分效果的影響

固定其他條件不變，改變L-谷氨酸用量對拆分效果的影響見表1。

表1 L-谷氨酸用量對拆分效果的影響Tab. 1 Effect of L-glutamic acid dosage on resolution effect

由表1可以看出，隨著L-谷氨酸用量的增加，S-(-)-α-苯乙胺的收率和比旋光度都有提高，當用量達到1.05 mol時，收率達到最高值。

2.2 甲苯用量對(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽收率的影響

固定其他條件不變，改變甲苯的用量對(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽收率的影響見表2。

表2 甲苯用量對(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽收率的影響Tab. 2 Effect of toluene dosage on the yield of (-)-α-phenylethylamine-(+)-glutamate

由表2可以看出，甲苯用量為190 g時，(-)-α-苯乙胺-(+)-谷氨酸鹽得到140 g。用量再增加，對收率的影響很小。

2.3 稀硫酸濃度對回收拆分劑質量的影響

固定上述較好條件不變，改變稀硫酸的濃度，結果見表3。

由表3可以看出，隨著稀硫酸濃度的增加，回收拆分劑的比旋光度有所增加，但隨即明顯下降。這是由于隨著硫酸濃度的增加，析出的拆分劑中夾帶大量的硫酸鈉，使得回收得L-谷氨酸的比旋光度下降。

表3 稀硫酸濃度對回收拆分劑質量的影響Tab. 3 Effect of dilute sulfuric acid concentration on the quality of recovered resolution agent

3 結論

本文采用不溶于水的L-谷氨酸作為拆分劑，在混合溶劑中對消旋α-苯乙胺進行拆分，拆分劑L-谷氨酸可以直接酸化高收率的回收。較好的反應條件是：拆分劑的用量1.05 mol，甲苯用量190 g， 稀硫酸濃度15%。S-(-)-α-苯乙胺收率89%，比旋光度：-39.4°；回收混合α-苯乙胺收率92.5%；回收拆分劑收率95.9%，比旋光度：+31.2°。