本發(fā)明涉及有機合成技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種γ-氨基丁酸的制備方法。
背景技術(shù):
γ-氨基丁酸又名4-氨基丁酸(4-aminobutanoicacid,4-ab,簡稱gaba)和γ-氨酪酸,廣泛存在于自然界,由谷氨酸(glutamicacid,glu)經(jīng)谷氨酸脫羧酶(glutamatedecarboxylase,ec4.1.1.15,簡稱gad或gdc)催化而來,是哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),具有重要的生理功能,已報道的生理活性有調(diào)節(jié)血壓、促使精神安定、促進腦部血流、增進腦活力、營養(yǎng)神經(jīng)細胞、增加生長激素分泌、健肝利腎、預防肥胖、促進乙醇代謝(醒酒)、改善更年期綜合癥等多種功效。
目前獲得gaba的方法是化學合成法和生物法兩大類,其中生物法包括植物中富集法和微生物發(fā)酵法兩種。為了響應(yīng)“綠色化學"的號召,很多專家學者已開始應(yīng)用生物法制備gaba,但是由于生物法制備gaba過程中的發(fā)酵條件比較復雜,菌株的gad活性又是參差不齊,故而減緩了用發(fā)酵法制備gaba的前進的步伐。同時,由于利用生物發(fā)酵法制備得到的gaba溶液濃度較低,而且發(fā)酵液成分又十分復雜,不利于后續(xù)分離純化工藝的進行,因而尚不能很好的實現(xiàn)工業(yè)化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有生物發(fā)酵法存在的發(fā)酵條件復雜不易控制,gaba收率低,分離純化困難等問題,本發(fā)明提供一種γ-氨基丁酸的制備方法。
為達到上述發(fā)明目的,本發(fā)明實施例采用了如下的技術(shù)方案:
一種γ-氨基丁酸的制備方法,至少包括如下步驟:
(1)將4-氯丁酸溶于氨水中,室溫密閉攪拌,反應(yīng)180-200h,得到含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液,其中,所述中間體與氨水的比為1g∶10-15ml;
(2)將含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液減壓蒸干后,加水溶解,經(jīng)陽離子交換樹脂進行離子交換,先用去離子水洗脫,再用氨水洗脫,得到含γ-氨基丁酸洗脫液;
(3)將洗脫液真空濃縮至稀稠狀,加入2-5倍體積的95%乙醇,0-4°c靜置5-8h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,60°c的真空干燥,得γ-氨基丁酸。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的γ-氨基丁酸的制備方法,采用化學合成法,由4-氯丁酸與氨水反應(yīng)得到γ-氨基丁酸,具有生產(chǎn)工藝簡單易行,易于控制的特點,沒有復雜的副產(chǎn)物,有利于分離純化工藝的進行,收率高,產(chǎn)品純度高,比較適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明實施例提供一種γ-氨基丁酸的制備方法,該制備方法,包括如下步驟:
(1)將4-氯丁酸溶于氨水中,室溫密閉攪拌,反應(yīng)180-200h,得到含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液,其中,所述中間體與氨水的比為1g∶10-15ml;
(2)將含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液減壓蒸干后,加水溶解,經(jīng)陽離子交換樹脂進行離子交換,先用去離子水洗脫,再用氨水洗脫,得到含γ-氨基丁酸洗脫液;
(3)將洗脫液真空濃縮至稀稠狀,加入2-5倍體積的95%乙醇,0-4°c靜置5-8h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,60°c的真空干燥,得γ-氨基丁酸。
具體地,4-氯丁酸與氨水的比為1g∶10-15ml,室溫密閉攪拌,反應(yīng)180-200h,期間通過薄層色譜法(tlc)跟蹤監(jiān)測,保證反應(yīng)完全;
優(yōu)選地,所述氨水的質(zhì)量百分比為25%-28%,tlc展開劑為正丁醇:冰醋酸:水,其體積比為1∶2∶1;攪拌速度為100-200r/min。
具體地,經(jīng)陽離子交換樹脂進行離子交換,除去γ-氨基丁酸中的鹽雜質(zhì);
優(yōu)選地,所述陽離子交換樹脂為732陽離子交換樹脂。
具體地,加入2-5倍體積的95%乙醇,0-4°c靜置5-8h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,提高γ-氨基丁酸純度;60°c的真空干燥,除去多余的乙醇;
優(yōu)選地,60°c的真空干燥時間為1-3h。
本發(fā)明實施例提供的γ-氨基丁酸的制備方法,采用化學合成法,由4-氯丁酸與氨水反應(yīng)得到γ-氨基丁酸,具有生產(chǎn)工藝簡單易行,易于控制的特點,沒有復雜的副產(chǎn)物,有利于分離純化工藝的進行,收率高,產(chǎn)品純度高,比較適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
為了更好的說明本發(fā)明實施例提供的γ-氨基丁酸的制備方法,下面通過實施例做進一步的舉例說明。
實施例1
一種γ-氨基丁酸的制備方法,包括如下步驟:
(1)將50g(0.408mol)的4-氯丁酸溶于500ml的氨水中,室溫密閉攪拌,以100r/min反應(yīng)200h,得到含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液;
(2)將含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液減壓蒸干,加水溶解,經(jīng)732陽離子交換樹脂進行離子交換,先用去離子水洗脫,再用氨水洗脫,得到含γ-氨基丁酸洗脫液;
(3)將洗脫液真空濃縮至稀稠狀,加入3倍體積的95%乙醇,4°c靜置8h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,60°c的真空干燥1h,得26.3gγ-氨基丁酸,收率為62.5%,含量為99.3%。
實施例2
一種γ-氨基丁酸的制備方法,包括如下步驟:
(1)將50g(0.408mol)的4-氯丁酸溶于750ml的氨水中,室溫密閉攪拌,以200r/min反應(yīng)180h,得到含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液;
(2)將含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液減壓蒸干,加水溶解,經(jīng)732陽離子交換樹脂進行離子交換,先用去離子水洗脫,再用氨水洗脫,得到含γ-氨基丁酸洗脫液;
(3)將洗脫液真空濃縮至稀稠狀,加入5倍體積的95%乙醇,0°c靜置5h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,60°c的真空干燥2h,得30gγ-氨基丁酸,收率為71.3%,含量為99.1%。
實施例3
一種γ-氨基丁酸的制備方法,包括如下步驟:
(1)將40g(0.326mol)的4-氯丁酸溶于480ml的氨水中,室溫密閉攪拌,以150r/min反應(yīng)190h,得到含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液;
(2)將含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液減壓蒸干,加水溶解,經(jīng)732陽離子交換樹脂進行離子交換,先用去離子水洗脫,再用氨水洗脫,得到含γ-氨基丁酸洗脫液;
(3)將洗脫液真空濃縮至稀稠狀,加入4倍體積的95%乙醇,4°c靜置7h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,60°c的真空干燥1h,得25.2gγ-氨基丁酸,收率為75.1%,含量為98.8%。
實施例4
一種γ-氨基丁酸的制備方法,包括如下步驟:
(1)將30g(0.245mol)的4-氯丁酸溶于300ml的氨水中,室溫密閉攪拌,以200r/min反應(yīng)180h,得到含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液;
(2)將含γ-氨基丁酸的反應(yīng)液減壓蒸干,加水溶解,經(jīng)732陽離子交換樹脂進行離子交換,先用去離子水洗脫,再用氨水洗脫,得到含γ-氨基丁酸洗脫液;
(3)將洗脫液真空濃縮至稀稠狀,加入2倍體積的95%乙醇,4°c靜置8h,過濾收集晶體,并用預冷的95%乙醇洗滌,60°c的真空干燥3h,得18.8gγ-氨基丁酸,收率為74.5%,含量為98.7%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。