引言:
合成(S)-2-氯苯甘氨酸是一项关键的化学合成过程,其方法涉及对手性化合物的高效控制和选择性反应条件的优化。
简介:
(S)-2-氯苯甘氨酸是合成抗血小板凝聚药物氯吡格雷的关键手性中间体。氯吡格雷因其(S)型具有显著的药效、良好的安全性和耐受性而广泛应用于临床治疗,而其(R)型则可能引发副作用。目前,氯吡格雷的合成方法多采用2-氯扁桃酸或2-氯苯甘氨酸及其衍生物作为原料,首先合成外消旋体,然后通过使用拆分剂如樟脑磺酸进行分步结晶,从而获取纯(S)型对映体。相比之下,使用光学纯的(S)-2-氯苯甘氨酸及其甲酯作为起始原料合成氯吡格雷,不仅可以省去手性拆分剂的使用,而且操作更为简便,对环境更加友好。
合成:
通过反相悬浮聚合法制备了超顺磁性环氧聚合物微球用于固定化青霉素 G 酰化酶,利用磁性固定化酶催化 N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸进行不对称水解反应,制备出(S) -2-氯苯甘氨酸单一对映体。具体步骤如下:
(1)磁性环氧聚合物微球的制备
将装有回流冷凝管、恒速搅拌器以及导气管的三颈烧瓶在 60℃ 恒温后加入由 110 mL 正庚烷与 35 mL 四氯乙烯组成的疏水性混合溶剂,搅拌下加入 12.5 g 硬脂酸钙和 0.10gSpan60 复合表面活性剂,搅拌均匀,将分散均匀的溶有 1.2 gFe3O4微粒及单体甲基丙烯酸缩水甘油酯 2.6 mL 和交联剂 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺 3.9 g 的甲酰胺溶液 15mL 迅速加入到三颈烧瓶中,在 60℃ 下分散45 min 后加入 1.0 g 偶氮二异丁腈,在 N2 保护下反应 5 h,微球经丙酮洗涤抽提、正庚烷浸泡处理后,在室温下干燥至恒重备用。
(2)磁性固定化 PGA 的制备
称取0.06克干燥的磁性环氧聚合物微球,并进行两次去离子水溶胀,去除水分后,将微球置于含2.0毫升1.0 mol·L-1 pH 7.8磷酸盐缓冲溶液中浸泡10分钟。随后加入0.2毫升PGA,在30℃水浴振荡器中反应24小时。固定化酶在磁场下进行分离,用去离子水洗涤至滤液中不再检出蛋白质为止,共使用2毫升水,进行了7-8次洗涤。采用考马斯亮蓝染色法测定固定化酶的载酶量为46.8毫克·克-1。
(3)N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸的合成
将0.1摩尔(R,S)-2-氯苯甘氨酸和4 mol·L-1 NaOH溶液50毫升加入三颈瓶中。在0℃下,缓慢滴加0.11摩尔苯乙酰氯,保持混合溶液的温度不超过0℃。滴加完毕后,在0℃下反应24小时。反应液用6 mol·L^-1的HCl酸化,产生淡黄色沉淀,经过过滤和冷水洗涤后,干燥。最后,在乙酸乙酯中重结晶,得到N-苯乙酰-(R,S)-2-氯苯甘氨酸的白色晶体。
(4)磁性固定化 PGA 催化水解 N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸
小型反应器中加入一定量的 N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸,加入氨水使其溶解,用稀 HCl 调节溶液的 pH 值为 8.0。取 120 mg 磁性固定化PGA 加入装有上述反应液的小型反应器中,置于30℃ 的水浴振荡器,反应平行 2 份进行。
(5)分析方法
反应液经 0.45 μm 微滤膜过滤,底物由装有反相液相色谱柱 Venusil XBP-C18 (4.6mm × 200mm,5μm) 的 FL2200 高效液相色谱仪进行定性定量分析,
检测条件为,检测波长 254 nm;流动相 V 乙酸钠缓冲溶液(50 mM pH 5.0) ∶ V 乙腈 = 70 ∶30;进样量 20μL;流速 1 mL·min-1 。产物由装有反相 CROWN-PAK CR (+)(4mm × 150mm,5μm) 手性柱的FL2200 高效液相色谱仪进行定性定量分析,检测条件为,检测波长 254 nm;流动相为去离子水;进样量 20 μL;流速 0.5 mL·min-1 。数据采集取三次实验的平均值。N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸的保留时间是 3.201 min;(S) -2-氯苯甘氨酸的保留
时间是 17.024 min;(R) -2-氯苯甘氨酸的保留时间是 8.745 min。产物(S) -2-氯苯甘氨酸的对映体过量值用 eep表示,eep =[CS -CR]/[CS +CR]×100% ,式中 Cs 和CR 为 S 型和 R 型 2-氯苯甘氨酸的摩尔浓度(mol·L-1);底物 N-苯乙酰-(R) -2-氯苯甘氨酸的对映体过量值用 ees 表示,ees = (C×eep) / (1-C) ×100% ,式中 C(%) 为 N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸的转化率,C = (n0 -n1) / n0 ×100% ,n1 为反应剩余 N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸的摩尔数,n0 为原始 N-苯乙酰-(R,S) -2-氯苯甘氨酸的摩尔数。
参考:
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