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不对称相转移催化合成L-苯丙氨酸的研究

作　者: 周凤儿
导　师: 魏运洋
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: L-苯丙氨酸 手性相转移催化剂 不对称相转移催化 烷基化
分类号: O625
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要


以甘氨酸乙酯盐酸盐和二苯甲酮为起始原料合成了N-二苯亚甲氨基乙酸乙酯，后者在手性相转移催化剂(+)-N-苄基氯化辛可宁诱导下与烷基化试剂溴化苄发生不对称相转移催化烷基化反应，水解得到L-苯丙氨酸。在此合成工艺的基础上，以苯甲醛代替二苯甲酮，同时改变相关的工艺条件对实验方案进行改进，取得了较好的实验结果。三步反应获得苯丙氨酸总化学收率由5.6％提高到43.3％，同时使L-苯丙氨酸的e.e．值提高到63％，显示改进工艺具有一定的理论价值和应用前景。此外，初步探讨了手性相转移催化剂(+)-N-苄基氯化辛可宁诱导不对称相转移催化烷基化反应机理，并讨论了碱的类型、反应溶剂、反应温度及反应时间等因素对反应对映选择性的影响。

全文目录


1 引言  8-17
  1.1 合成L-苯丙氨酸的意义  8
  1.2 L-苯丙氨酸合成方法概述  8-13
    1.2.1 发酵法合成L-苯丙氨酸  9
    1.2.2 酶法合成L-苯丙氨酸  9
    1.2.3 化学合成法  9-12
    1.2.4 提取法制备L-苯丙氨酸  12-13
  1.3 本课题的主要研究内容、技术途径和反应原理  13-17
    1.3.1 本课题的主要研究内容和技术途径  13
    1.3.2 相转移催化法的基本原理  13-15
    1.3.3 手性相转移催化剂  15-17
2 L-苯丙氨酸合成工艺实验研究  17-24
  2.1 N-二苯亚甲氨基乙酸乙酯的合成  17-18
    2.1.1 合成反应式  17
    2.1.2 实验试剂与仪器  17-18
    2.1.3 实验操作  18
    2.1.4 熔点分析  18
  2.2 N-二苯亚甲氨基乙酸乙酯的不对称烷基化  18-20
    2.2.1 催化剂(+)-N-苄基氯化辛可宁的制备  18-19
    2.2.2 烷基化实验  19-20
  2.3 L-苯丙氨酸的制备  20-22
    2.3.1 合成反应式  20
    2.3.2 实验试剂与仪器  20
    2.3.3 实验操作  20-21
    2.3.4 核磁共振谱图及谱图解析  21-22
  2.4 结果讨论  22-23
    2.4.1 N-二苯亚甲氨基乙酸乙酯的合成影响因素  22
    2.4.2 N-二苯亚甲氨基乙酸乙酯的烷基化及烷基化产物的水解影响因素  22-23
  2.5 本章小结  23-24
3 L-苯丙氨酸合成工艺的改进  24-36
  3.1 N-苯亚甲氨基乙酸乙酯的合成  24-25
    3.1.1 合成反应式  24
    3.1.2 实验试剂与仪器  24-25
    3.1.3 实验操作  25
  3.2 N-苯亚甲氨基乙酸乙酯的不对称烷基化  25-26
    3.2.1 合成反应式  25
    3.2.2 实验试剂与仪器  25-26
    3.2.3 实验操作  26
  3.3 L-苯丙氨酸的制备  26-28
    3.3.1 合成反应式  26-27
    3.3.2 实验试剂与仪器  27
    3.3.3 实验操作  27-28
  3.4 合成产品的鉴定  28-29
    3.4.1 熔点分析  28
    3.4.2 红外谱图及谱图解析  28
    3.4.3 核磁共振谱图及谱图分析  28-29
  3.5 结果讨论  29-31
    3.5.1 N-苯亚甲氨基乙酸乙酯的合成影响因素  29
    3.5.2 N-苯亚甲氨基乙酸乙酯的烷基化及烷基化产物的水解影响因素  29-31
  3.6 不对称合成诱导机理的探索  31-35
    3.6.1 不对称催化的动力学与热力学  31-32
    3.6.2 手性配体与中心金属  32-33
    3.6.3 立体效应与二级作用  33
    3.6.4 不对称相转移催化机理探讨  33-35
  3.7 本章小结  35-36
4 对映体组成和构型的测定  36-40
  4.1 比旋光的测量  36-37
  4.2 色谱法  37-38
    4.2.1 气相色谱法  37
    4.2.2 液相色谱法  37-38
  4.3 HPLC(CMPA)法分析苯丙氨酸对映体  38-39
    4.3.1 实验仪器  38
    4.3.2 实验试剂  38
    4.3.3 色谱条件  38
    4.3.4 分析结果  38-39
  4.4 HPLC(CSP)法分析苯丙氨酸对映体  39-40
    4.4.1 实验试剂与仪器  39
    4.4.2 色谱条件  39
    4.4.3 分析结果  39-40
5 结论  40-42
致谢  42-43
参考文献  43-45
附录  45-54
  附录Ⅰ 苯丙氨酸的~1HNMR谱图1  45-46
  附录Ⅱ 苯丙氨酸的IR谱图  46-47
  附录Ⅲ 苯丙氨酸的~1HNMR谱图2  47-48
  附录Ⅳ HPLC(CMPA)法标准品D-苯丙氨酸:L-苯丙氨酸=1:1色谱图  48-49
  附录Ⅴ HPLC(CSP)法标准品D-苯丙氨酸:L-苯丙氨酸=1:1色谱图  49-50
  附录Ⅵ HPLC(CSP)法标准品D-苯丙氨酸色谱图  50-51
  附录Ⅶ HPLC(CSP)法标准品L-苯丙氨酸色谱图  51-52
  附录Ⅷ HPLC(CSP)法样品L-苯丙氨酸色谱图1  52-53
  附录Ⅸ HPLC(CSP)法样品L-苯丙氨酸色谱图2  53-54

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 芳香族化合物
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