发酵法生产麻黄碱中间体L-PAC及其苯丙醇胺的工艺分析.docx

苯丙醇胺（化合物2）是一种良好的血管收缩剂，临床上用 作鼻减充血剂。这种化合物的商业合成，一般由丙酚经三步 合成。苯丙醇胺有多种不同的合成方法，据我所知，迄今为 止，还没有用雷尼银作为催化剂用发酵法得到的L-苯基乙酰 基甲醇（化合物1）合成苯丙醇胺（化合物2）。本工艺介绍 了一种新型的两步生物合成工艺，即发酵法生产L.苯基乙酰 基甲醇，以雷尼银为催化剂，用氨还原胺化制备苯丙醇胺（化 合物2）。与丙酚三步合成转化的常规化学路线相比，这两步 合成法具有许多优点。以下对L-苯基乙酰基甲醇（1）还原(1 ) Raney Ni (2)NH3胺化合成苯丙醇胺（2）进行了研究。化合物1由糖浆经酵 母发酵生产，发酵过程中加入苯甲醛。C6H5CHO + CH3CHO 二c' a操作流程： 发酵法生产L.苯基乙酰基甲醇（化合物1）：化合物1是从腐烂的杏中分离得到的一株酵母经发酵而得。酵母菌株保存在酵母麦芽琼脂斜面上。发酵在100升发酵罐中进行，通气和搅拌。在发酵罐中加入40 L培养基，由糖浆 （糖10%）和硫酸镀（0.1%）组成。接种4L 20小时种子，分别在15L发酵罐中培养。（种子和发酵培养基成分相同）。 发酵企鹅1575511813小时后，分六次加入264毫升苯甲醛, 每次间隔1小时。添加最后一剂后继续发酵2天。发酵条件: 发酵罐以200转/分的速度在29 ±1。C的温度下搅拌，并曝 气口升/分钟，发酵体积为44升。收获发酵罐，发酵液通 过离心分离器（阿尔法拉瓦尔）去除酵母。培养滤液用苯萃 取。当得到粗化合物1时，苯萃取物在60以下的真空下浓 缩。L.苯基乙酰基甲醇（化合物1）的纯化：将粗化合物1 （91g）溶解于500ml乙醛中，并用2x100ml（5%）碳酸氢钠溶液快速摇动以除去酸。用乙醛萃取复合水相，与上清液化合物1溶液混合。用25%焦亚硫酸钠水溶液（5x100 ml）摇动总共的乙醛提取物。用碳酸氢钠（300克） 处理水提取物，直到二氧化碳的产生停止，随后用乙醛萃取。 提取物浓缩，得化合物1 （24g。接种量是指移入种子液的体积和接种后培养液体积的比例。 接种量的大小决定于生产菌种在发酵罐中生长繁殖的速度， 采用较大的接种量可以缩短发醵罐中菌丝繁殖达到高峰的 时间，使产物的形成提前到来，并可减少杂菌的生长机会。但接种量过大或者过小，均会影响发酵。过大会引起溶氧不 足，影响产物合成；而且会过多移入代谢废物，也不经济； 过小会延长培养时间，降低发酵罐的生产率。本发酵中发酵中接种量为4比（4+40 ）,即9%。苯丙醇胺（化合物2）的合成：把（化合物1） 5g （含有4.28g纯L.苯基乙酰基甲醇）加入 15ml苯中。加入11.4毫升25%氨水和05克雷尼银，在50 磅/平方英寸下通过氢气企鹅3147906689小时。反应完成后, 过滤掉反应混合物。加入浓盐酸（7毫升）将pH值调整到 5.5o溶液在减压下浓缩。将粘性物质溶解在无水乙醇中，并 向溶液中加入干乙酸。从无水乙醇中结晶得到无色化合物， 熔点 192-194° C （文献引用 190-194° C, a D250° ）。收 率：30%, 1.61 克。苯丙醇胺（化合物2）的大规模合成:（化合物 1） 106g a d25-122°（含71.44g纯L-苯基乙酰基甲醇，0.4mol dm-3）溶于840ml苯中；加入116 mL的25%氨水（L7摩尔dm3）和雷尼镇（约4 g）,氢气在50 psi（磅/平方英寸下）下通过3小时。过滤雷尼银，收集反应 混合物并浓缩。加入盐酸将ph值调节到5.5。将粘性物质溶 解在无水乙醇中，并向溶液中加入干乙酸。从无水乙醇中结 晶得到无色化合物，熔点193-195,产率33%, 29.47go总结: 苯丙醇胺的工业化生产是以丙酚为起始原料，采用三步合成 法进行的。然而，我们开发的工艺是新颖的，因为它涉及通 过发酵生产L .苯基乙酰基甲醇,然后还原胺化生产苯丙醇胺。 采用苯两相体系和乙醇单相体系进行加氢反应。苯两相体系 效果较好。雷尼银催化剂可以循环使用两次，10%的成分。 为了避免二聚物的合成，过量添加了氨。在50psi下进行催 化加氢，得到了较好的产率。低压加氢降低了产率。