D-亮氨酸甲酯盐酸盐的合成及其应用

简介

D-亮氨酸甲酯盐酸盐对能够很多食品腐败菌种均有不同程度的抑制作用。D-亮氨酸甲酯盐酸盐经不同温度条件下处理一段时间后，其抑菌效果仍基本不变，表明D-亮氨酸甲酯盐酸盐具有较好的热稳定性[1-2]。除此之外，D-亮氨酸甲酯盐酸盐还可与不同种类的食品添加剂复合使用以增强其协同抗菌作用，比如将D-亮氨酸甲酯盐酸盐与 0.1%强醋酸的混合后的抑菌效果比二者单独使用时大大增高[3]。另外，D-亮氨酸甲酯盐酸盐热稳定性好，水溶性高，使用便捷。

图1 D-亮氨酸甲酯盐酸盐的结构式。

合成

图2 D-亮氨酸甲酯盐酸盐的合成路线[4-5]。

方法一：在-15℃下，在30分钟内滴加在干燥MeOH（94 mL）中的D-亮酸（9.42 g，71.1 mmol）。温度保持在-15至-10摄氏度之间。使反应混合物逐渐升温至室温并在室温下搅拌24小时。在减压下除去溶剂，得到淡黄色固体，该固体从热EtOAc中重结晶。用冷EtOAc（2 x 100 mL）洗涤产物，并进一步真空干燥，得到白色晶体状标题化合物D-亮氨酸甲酯盐酸盐（12.48 g，97%）。合成路线如图2所示。

方法二：在0°C下向甲醇（30 ml）中逐滴加入亚硫酰氯（3.06 ml，41.9 mmol）5分钟，然后逐滴加入D-亮氨酸（3f）（5.0 g，38.1 mmol），混合物在40°C下搅拌过夜。真空蒸发溶剂，得到D-亮氨酸甲酯盐酸盐3g产率6.89g，37.9mmol，99%。[α] D25=-12.3（c=3.0 CH3OH）。1H NMR（400 MHz，CDCl3）；8.79（bs，3H，NH2HCl），4.11（t，1H，J=5.2 Hz，H5），3.79（s，3H、H7），2.01-1.93（m，2H、H4），1.88-1.80（m，1H、H3），0.97（d，6H，J=6.0 Hz，H1,2）。13C NMR（100MHz，CDCl3）；170.24（C6）、53.07（C7）、51.80（C5）、39.45（C4）、24.43（C3）、22.32（C2）、22.04（C1）。合成路线如图2所示。

图3 D-亮氨酸甲酯盐酸盐的合成路线[6]。

将D-亮氨酸（3.00 g，22.9 mmol）添加到乙酰氯（1.70 mL，23.9 mmol）在甲醇（30 mL）中的溶液中。将反应混合物搅拌18小时，然后减压浓缩。这得到3.8g（91%）标题化合物D-亮氨酸甲酯盐酸盐。1H NMR（400 MHz，CD3OD）δ0.99（dd，6H），1.63-1.87（m，3H），4.10（dd、1H），3.81（s、3H）。合成路线如图3所示。

应用

氨基酸衍生物D-亮氨酸甲酯盐酸盐的代谢物低毒或无毒害，其广泛应用于食品工业、日用化妆品及农业等领域[7-8]。D-亮氨酸甲酯盐酸盐易被植物吸收,不留残毒,不污染水源,伴有促进植物生长的作用,对农作物有增产效果[9]。其次，D-亮氨酸甲酯盐酸盐应用于食品、化妆品时,代谢产物没有其它抗菌剂常见的副作用,反而可以提供营养成分,真正起到保护人体健康的效果[10]。

泄漏应急处理

一旦D-亮氨酸甲酯盐酸盐被泄露，应该立刻隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏D-亮氨酸甲酯盐酸盐时，避免扬尘，用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中[11]。大量泄漏D-亮氨酸甲酯盐酸盐时，用塑料布、帆布覆盖。然后收集回收或运至废物处理场所处置。

运输注意事项

运输D-亮氨酸甲酯盐酸盐前应先检查包装容器是否完整、密封，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁D-亮氨酸甲酯盐酸盐与酸类、氧化剂、食品及食品添加剂混运。运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备[12]。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。

参考文献

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