[發明專利]用L-焦谷氨酸和無水乙胺合成L-茶氨酸的方法

有效

• 申請號: 201310485626.1
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103553959A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 王友明;傅一軍;龔杜明;王迎松;邵強;陳宏偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07C237/06
• 分類號: C07C237/06;C07C231/10
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于氨基酸合成技術領域，具體是涉及一種溫和條件下用L-焦谷氨酸和無水乙胺合成L-茶氨酸的方法。

背景技術

茶氨酸（L-theanine)是茶葉特征性非蛋白氨基酸，具有減肥降血壓，抗腫瘤，保護神經，緩解疲勞，改善睡眠，提高免疫力等生理功效，是公認為安全的物質，也是天然藥物、天然保健品、功能行飲料等領域最具開發潛力的物質。其結構式為：

茶氨酸占茶葉干重中的1%-2%，從茶葉中提取成本很高。目前，茶氨酸的制備方法主要是通過細胞組培、發酵、化學合成獲得。利用生物方法合成的茶氨酸對設備的要求很高，條件控制嚴格，成本較大。而人工合成的方法簡便、經濟、純度高、高效、可控等特點。目前合成方法主要有以下幾種方法。

L-谷胺酸乙胺合成法：在1942年，以色列人Lichtentein首次在實驗室中用乙胺和吡咯烷酮酸在水溶液37℃中反應20天得到茶氨酸（J.Am.Chem.Soc.，1942,64,1021-1022）。1951年，日本的橋爪斌改用L-焦谷氨酸與純乙胺混合在28℃到32℃反應14到28天，使得茶氨酸產率搞達43.2%（日本農業化學會社，1951，25-26）。1966年Y.Yamda等曾將L焦谷氨酸先形成銅鹽,再與純乙胺反應的方法合成茶氨，但是反應時間長達7天（Bull.Chem.Soc.Japan,1966,39,1999-2000）。李炎等（授權公告號為CN1169782C）將焦谷氨酸和無水乙胺放置惰性氣體中在60到100℃，壓力為6.0-12MPa反應。大大縮短了反應時間。鄭國斌（授權公告號為CN1315787C）在此基礎上改進，把壓強降低到2.0到4.5MPa，只要72-96h就可以一次合成收率20%以上，純度98%的茶氨酸。陳新等（授權公告號為CN1280261C）改用抗氧化劑在干燥的乙胺氣體的環境下，將L-焦谷氨酸和無水乙胺反應在壓強為0.4-5.9MPa壓力，溫度為30-39℃下，收率高達58%，大大高于無抗氧化劑和在惰性氣體下的收率。該方法的優點是反應步驟短，反應條件要求不高,溫和易于控制操作，便于擴大規模制備。不足之處是此方法的反應時間比較長，要設備對壓強方面的要求比較大。

發明內容

本發明提供了一種用L-焦谷氨酸和無水乙胺合成L-茶氨酸的方法，該方法采用復合氧化劑助劑，使得反應條件溫和，大大降低了反應壓力，降低對設備的要求。

一種用L-焦谷氨酸和無水乙胺合成L-茶氨酸的方法，包括：在密閉反應容器中，L-焦谷氨酸和無水乙胺在助劑A和助劑B作用下進行反應生成L-茶氨酸粗品，后處理得到L-茶氨酸產品；所述的助劑A由2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和維生素C（VC）組成；所述的助劑B為乙醇；所述的反應壓力為1.5-2.5個大氣壓；所述的反應溫度為30-55℃。反應過程如下式所示：

所述的L-焦谷氨酸和無水乙胺的摩爾比為1:2-4。所述的反應時間為48-72小時。所述的反應壓力優選為1.5-2個大氣壓。

所述的助劑A中，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和維生素C（VC）均為抗氧化劑，實驗表明，作為優選，所述的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和維生素C的重量比為0.1-10:1，作為進一步優選，所述的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和維生素C的重量比為0.5-5:1，再進一步優選，所述的重量比為2-3:1。

所述的助劑A的加入量為L-焦谷氨酸總重量的0.1-0.3%。

所述的助劑B可選用常規的對L-茶氨酸溶解度較差的乙醇，助劑B的加入，使得反應生成的L-茶氨酸及時從體系中析出，促進反應向正方向快速進行。

為避免密閉反應器內殘留的氣體與L-焦谷氨酸發生副反應，作為優選，在L-焦谷氨酸、無水乙胺、助劑A和助劑B加入前，可利用無水乙胺將密閉反應器內的氣體排盡。

反應完成后，利用乙胺與醇類溶劑的沸點差別，首先蒸出溶劑回收乙胺，烘干其中的醇類殘留溶劑即得到L-茶氨酸的粗產品。然后利用乙醇重結晶去除其中未反應的少量L-焦谷氨酸，可得到L-茶氨酸純品。蒸出的母液可回收套用制備L-茶氨酸。所述重結晶可采用乙醇作為重結晶溶劑。所述的L-茶氨酸的粗產品與乙醇的體積比為1:4-8。蒸出的母液經過檢查后，可直接投加L-焦谷氨酸進行乙胺套用。

與現有技術相比，本發明的有益效果體現在：

（1）本發明采用復合氧化劑助劑A和新型助劑B后，使得反應條件溫和，大大降低了反應壓力，降低對設備的要求；同時大大縮短了反應時間，降低了副反應的發生。