Study on the synthesis of 4-ethoxyphenylalanine

Abstract A new simple and convenient method for synthesis of 4-ethoxyphenylalanine was introduced. The effects on yield, such as the proportion of reaction reagents, the reaction temperature and time, were investigated in detail. In the optimum synthesis condition, i. e, tyrosine : Et₂SO₄ =1:2, the esterification and alkylation for 2h at room temperature. The product synthesized was characterized by infrared spectra（IR）, nuclear magnetic resonance spectra（¹H-NMR）and melting point.
Keywords aminophenol 4-ethoxyphenylalanine synthesis

4-乙氧基苯丙氨酸的合成研究

温新兰 江如雪 欧丽 黄立生
(湛江师范学院化学科学与技术学院 湛江 524048)

2006年12月19日收稿

摘要 本文报道了4-乙氧基苯丙氨酸的一种新的简便的合成方法；比较全面地研究了不同反应条件对产物收率的影响；应用熔点测定法、比旋光测定法、IR、¹H-NMR等验证所得化合物；并按药用要求进行了产品质量的分析。
关键词 氨基酸、4-乙氧基苯丙氨酸、有机合成

    4-乙氧基苯丙氨酸是一种非蛋白质组成的氨基酸，它可以作为必需氨基酸的代用品，又称为可置换氨基酸。由于其口服致死剂量大，可以把它看作是无毒的氨基酸。被用于食品添加剂、化妆品添加剂和医药领域中。在生物组织的组成分析中起着重要的作用^[1]。我国在氨基酸工业中，用毛发水解法获得L-胱氨酸^[2，3]，每年出口2000多吨。同时有系列副产品的回收，如酪氨酸、亮氨酸、精氨酸、组氨酸等天然氨酸。开辟这些副产品氨基酸的应用，提高其附加值，对于发展我国的氨基酸具有十分重大的意义^[4]。
    本文介绍了以酪氨酸为主要原料，经过烷基化、皂化、酸化、调节等电点及结晶等实验条件制备4-乙氧基苯丙氨酸的方法。

1 实验部分
1.1 主要试剂和仪器
    L-酪氨酸，AJI92，（湖北省潜江市氨基酸厂生产），硫酸二乙酯（Et₂SO₄），氢氧化钠，浓盐酸均为化学纯。WZZ-2型自动旋光仪（上海物理光学仪器厂）； MAGMA-IR-550傅立叶变换红外光谱仪（美国Nicolet公司）；AVANCE Digital 400MHz 核磁共振仪(德国Bruker公司)。
1.2 实验方法
   称取0.2mol氢氧化钠，加水溶解，再加入适量的乙醇搅拌。再加入0.1mol的酪氨酸，继续搅拌。滴加0.2mol的硫酸二乙酯。让反应完成后，加入盐酸酸化，以活性炭脱色。再用氢氧化钠回滴至等电点PH=5。结晶，重结晶，干燥，得精制的产品。其合成路线为：


2 结果与讨论
2.1 反应物用量对产率的影响
   由理论计算，0.1mol的酪氨酸，用0.1mol的硫酸二乙酯就可以了。但是，实验结果表明，用酪氨酸与硫酸二乙酯比例为1:1时，反应很不完全，收率也不如1:2的高（见表1）。

表1 硫酸二乙酯的用量对产率的影响
Table 1 Influence of dosage of Et₂SO₄ on yield

*2.5g产品溶解于100mL 1mol^.L^-1盐酸中

2.2 酯化反应和烷基化反应时间对产率的影响
    酯化反应和烷基化反应，在室温条件下，同样的投料比，反应进行2小时，收率最高。如表2所示。

表2 酯化反应和烷基化反应时间对产率的影响
Table 2 Influence of time in esterification and alkylation on yield

*2.5g产品溶解于100mL 1mol.L^-1盐酸中

2.3 皂化反应时间和温度对产率的影响
   在烷基化条件一定下，对皂化反应的温度和时间进行了研究，结果如表3所示。

表3 皂化反应时间和温度对产率的影响
Table 3 Influence of time and temperature in saponification on yield

*2.5g产品溶解于100mL 1mol.L^-1盐酸中

    表3的结果表明，皂化反应时间和温度对产率影响明显。随温度的升高，反应时间的加长，产率有所提高。但如表所示，温度升到100oC时，对L-氨基酸会发生消旋反应，对产物的旋光影响较大。所以在90oC皂化反应4小时，比较理想。
2.4 产品纯度的分析
    除了测定产物的比旋光度外，我们按照日本味之素公司的氨基酸企业标准方法^[5]对产物进行分析，其透过率均大于95%；样品中含其它氨基酸的检测，用纸层析法^[6]表明只有一个斑点，说明产品纯度符合一般氨基酸的标准。
2.5 产品的¹H-NMR和IR分析

图1 ¹H-NMR图（溶剂：D₂O）
Fig.1 ¹H-NMR spectrum(solvent：D₂O)

    产品各个H在核磁上的归属如上图所示，图中δ=4.08ppm和δ=1.32ppm的两组峰为溶剂乙醇的峰，其余的各个峰位移以及积分面积都能与产物中的各个H对应起来，证明得到的是我们所需要的目标产物。

图2 红外光谱图
Fig.2 IR spectrum

    如上图所示，3447cm^-1左右为N—H的伸缩振动峰；2800—3000cm^-1为C—H的伸缩振动峰；1400—1600cm^-1为苯环骨架的伸缩振动峰；以及对位二取代苯环在指纹区855 cm^-1处的特征峰，都证明了合成的是我们所需要的产物。

REFERENCES
[1] Hsi-Wen Chin, Robert C. Lindsay., J Agric Food Chem 1994, 42 (7):1529-1536
[2] 李存法，何金环. 实验科学，（2006），2（1）：53
[3] 魏薇，李英华，景丽洁，等. 工业研究，（2004），08：22-24
[4] 任玉杰，贾翠英，孟强，等. 天津化工， (2002)，06：28-29
[5] AJINOMOTO’S Specifications of Amino Acids, Fifth edition, 1983.
[6] 曾昭琼主编[M]有机化学实验，第二版，北京，高等教育出出版社，1990，71

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