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51987-73-6 / N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯的制备

背景及概述

L-苯丙氨酸甲酯是合成二肽甜味剂的重要中间体之一。工业生产主要以L-苯丙氨酸和甲醇为原料,在浓硫酸或干燥氯化氢气体的催化作用下进行酯化反应。由于一般采用间歇反应过程,尤其是用浓硫酸催化时,需在高醇酸比、高酸用量的条件下进行,且往往存在酯化率低,原料消耗和能耗高,后处理负荷大以及腐蚀严重等问题。因此,通过研究该酯化反应的动力学过程,了解各种因素对反应速度的影响,从而进一步优化工艺,可使上述问题得到一定程度的缓解。N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯中文别名:叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯,英文名称:L-Boc-Phenyl-alanine methyl ester,CAS号:51987-73-6,分子式:C15H21NO4,分子量:279.332,密度:1.099g/cm3,沸点:403.7ºC at 760mmHg,熔点:36-40 °C(lit.)。

制备

以 L-苯丙氨酸为原料,经与甲醇发生甲酯化反应后,在Et 3 N/MeOH 条件下进行 Boc 保护,制备N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯。N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯制备反应式如下图:

N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯的制备

图1 N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯制备反应式

L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐的制备

在装有机械搅拌、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计的500m L 四口反应瓶中,加入L-苯丙氨酸,无水甲醇300mL,搅拌 ,降温至0 -5℃,保持 0 ~5℃下滴加氯化亚砜,约 1小时 滴加完毕,滴毕,同温下保温反应 1小时,再升温回流反应 4小时,反应完毕 ,减压蒸出甲醇和过量的氯化亚砜至干,得白色固体 L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐的制备,此步产物直接用于下一步反应。

N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯的制备

在 100mL 单口反应瓶中,将L-苯丙氨酸甲酯(2. 15 g,10 mmol)溶于 30mL 甲醇,缓慢加入三乙胺(3. 5 mL,25 mmol) 和 Boc 酸酐 (4. 6mL,20mmol)后,加热升温至 40 ℃,搅拌反应 5 小时。减压浓缩除去剩余甲醇,用乙酸乙酯萃取反应液,有机相用蒸馏水洗涤三次,饱和氯化钠水溶液洗涤一次,无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩得粗品N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯,经柱层析纯化得 2. 59 g 无色透明油状物[1]。

参考文献

[1] 曾振芳,韦友欢,陈婉薇,等 . N-(取代苯氧乙酰基)-N'-(4-苯基噻唑-2-基)硫脲的合成[J]. 化学研究与应用,2014,6:895-899