一种S邻氯苯甘氨酸的制备方法.pdf

本发明涉及一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，首先以邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵为原料合成(±)邻氯苯乙内酰脲；然后以土壤杆菌为酶选择性地将S-(+)-邻氯苯乙内酰脲水解成S-(+)-邻氯苯甘氨酸，R-(-)-邻氯苯乙内酰脲在pH 8-10条件下自消旋水解成S-(+)-邻氯苯甘氨酸。对比传统拆分方法，本发明中的生产工艺不使用任何手性化合物，直接通过酶催化得到手性产物，不用拆分，因此，该生产工艺收率高，成本低，工艺简化。而且，由于使用酶催化技术，整个生产工艺过程有机溶剂使用少，产生废料少，有利于环境保护。

1、  一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、以邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵为原料，反应合成(±)邻氯苯乙内酰脲；
(2)、将步骤(1)所得(±)邻氯苯乙内酰脲用水溶解，并调节水溶液pH在8～10之间，然后加入质量为所述的(±)邻氯苯乙内酰脲质量10％～20％的土壤杆菌，在氮气保护、温度35℃～45℃以及振荡条件下，反应1～3天生成所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸。

2、  根据权利要求1所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体过程为：将邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵加入到乙醇和水的混合溶剂中得到反应液，然后将反应液升温至55℃～65℃，并于该温度下保温搅拌反应18～30小时，结束反应，用盐酸调节反应液pH至2～3，过滤，保留滤饼，水洗，干燥，提纯得白色晶体即为(±)邻氯苯乙内酰脲。

3、  根据权利要求1或2所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，其特征在于：所述的邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵的投料摩尔比为1∶0.95～1.0∶1.5～2。

4、  根据权利要求1所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应结束后，离心并保留滤液，加入活性炭对滤液进行脱色，然后向滤液中加入二氯甲烷，并在温度0℃～5℃和搅拌下，加入盐酸调节pH至4～5，分出二氯甲烷层，干燥、减压浓缩至干得白色固体即为所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸。

一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法。
背景技术
氯吡格雷(Clopidogrel，化学名称为(2S)-2-(2-氯苯基)-2-(4，5，6，7-四氢噻吩[3，2-c]并吡啶-5-基)乙酸甲酯)是一种安全、有效的血小板聚集抑制剂，其结构式如下：

现有技术中，关于氯吡格雷的制备方法的报道很多，大致分为两类：一是首先化学合成(±)2-(2-氯苯基)-2-(4，5，6，7-四氢噻吩[3，2-c]并吡啶-5-基)乙酸甲酯，然后通过外消旋拆分所述的(±)2-(2-氯苯基)-2-(4，5，6，7-四氢噻吩[3，2-c]并吡啶-5-基)乙酸甲酯获得(2S)-2-(2-氯苯基)-2-(4，5，6，7-四氢噻吩[3，2-c]并吡啶-5-基)乙酸甲酯)即氯吡格雷；另一种方法是先获得手性的中间体，然后再合成氯吡格雷。在第二类方法中，R-(-)-邻氯扁桃酸和S-(+)-邻氯苯甘氨酸是主要的两种中间体，但是由于R-(-)-邻氯扁桃酸制备的氯吡格雷中异构体杂质含量较高，现有的氯吡格雷的制备工艺大多是通过拆分得到S-(+)-邻氯苯甘氨酸，然后再由S-(+)-邻氯苯甘氨酸合成氯吡格雷。现有的工艺存在以下缺点：
1、进行拆分时，需要使用到高纯度手性酸，如樟脑磺酸、酒石酸、扁桃酸、乳酸、马来酸、氨基酸以及这些酸的衍生物等，原料成本高。
2、通过拆分手性中间体合成氯吡格雷，工艺路线长，能耗大。
3、所得拆分产物理论收率仅在50％左右，实际收率更低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，该方法工艺简单，且收率高、成本低。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸的制备方法，包括如下步骤：
(1)、以邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵为原料，反应合成(±)邻氯苯乙内酰脲；
(2)、将步骤(1)所得(±)邻氯苯乙内酰脲用水溶解，并调节水溶液pH在8～10之间，然后加入质量为所述的(±)邻氯苯乙内酰脲质量10％～20％的土壤杆菌，在氮气保护、温度35℃～45℃以及振荡条件下，反应1～3天生成所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸。
作为本发明的进一步实施方案：步骤(1)的具体过程为：将邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵加入到乙醇和水的混合溶剂中得到反应液，然后将反应液升温至55℃～65℃，并于该温度下保温搅拌反应18～30小时，结束反应，用盐酸调节反应液pH至2～3，过滤，保留滤饼，水洗，干燥，提纯得白色晶体即为(±)邻氯苯乙内酰脲。所述的邻氯苯甲醛、氰化钾以及碳酸铵的投料摩尔比优选为1∶0.95～1.0∶1.5～2。
步骤(2)中，在反应结束后，离心并保留滤液，加入活性炭对滤液进行脱色，然后向滤液中加入二氯甲烷，并在温度0℃～5℃和搅拌下，加入盐酸调节pH至4～5，分出二氯甲烷层，干燥、减压浓缩至干得白色固体即为所述的S-(+)-邻氯苯甘氨酸。
本发明中步骤(2)中，土壤杆菌在pH 8～10的水溶液环境中可产生D-乙酰脲水解酶和N-氨基甲酰水解酶，在这两种酶的作用下，(±)邻氯苯乙内酰脲中的S-(+)-邻氯苯乙内酰脲发生水解生成S-(+)-邻氯苯甘氨酸，并且在此水解环境下，(±)邻氯苯乙内酰脲中的R-(-)-邻氯苯乙内酰脲不断产生自发消旋，从而(±)邻氯苯乙内酰脲理论上可被等量地转化为S-(+)-邻氯苯甘氨酸。
本发明与传统拆分方法相比，直接通过酶催化得到目标产物，不需要使用任何手性物质，原料成本低且工艺简单。另外，如上所述，(±)邻氯苯乙内酰脲理论上可被等量地转化为S-(+)-邻氯苯甘氨酸，如此，目标产物的实际收率可达85％以上；而且，由于使用酶催化技术，整个生产工艺中，有机溶剂使用少，产生废料少，有利于环境保护。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行说明，但不限于这些实施例。
实施例1
一种(±)-邻氯苯乙内酰脲制备方法，合成路线如下：

该制备方法的具体过程为：将邻氯苯甲醛5.6g、氰化钾2.6g和碳酸铵9.1g在搅拌下加入到50ml 50％的乙醇水溶液中，升温到55～65℃，于该温度下，保温搅拌反应24小时，冷却至室温，用盐酸调节pH 2～3，过滤，水洗，干燥得(±)-邻氯苯乙内酰脲粗品，该粗品用水重结晶得白色晶体6.8g，收率80％，m.p175～177℃，纯度(HPLC)99.80％。
实施例2
一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸甲酸的制备方法，其所涉及的反应如下式所示：

该制备方法的具体过程如下：将6.8g实施例1所得的(±)-邻氯苯乙内酰脲的结晶和100ml水搅拌混合均匀，加入氢氧化钠水溶液，调节pH至8.5，加入土壤杆菌Agrabactarium radiobacter CPU4211菌体(sigma-aldrich公司提供)1g，氮气保护和40℃下，振摇反应42小时，离心，弃去沉淀物，滤液用活性炭脱色后，加入200ml二氯甲烷，在搅拌和温度0～5℃下，用盐酸调节pH 4～5，分出二氯甲烷层，水层用100ml二氯甲烷萃取两次。合并二氯甲烷层，用无水硫酸镁干燥后，减压浓缩至干，得白色固体5.1g即为S-(+)-邻氯苯甘氨酸，ee％为99.5％，收率85％。
实施例3
一种S-(+)-邻氯苯甘氨酸甲酯的制备方法，其具体过程如下：将70g实施例1所得的(±)-邻氯苯乙内酰脲的结晶和1000ml水搅拌混合均匀，加入氢氧化钠水溶液，调节pH至9，加入土壤杆菌Agrabactarium radiobacter CPU4211菌体(sigma-aldrich公司提供)12g，在氮气保护和温度40℃下，振摇反应48小时，离心，弃去沉淀物，滤液用活性炭脱色后，加入200ml二氯甲烷，在搅拌和温度0～5℃下用盐酸调节pH 4～5，分出二氯甲烷层，水层用1000ml二氯甲烷萃取两次。合并二氯甲烷层，用无水硫酸镁干燥后，减压浓缩至干，得白色固体54g即为S-(+)-邻氯苯甘氨酸，ee％为99.4％，收率88％。