1-氨基环丁甲酸的合成新方法

介绍

1-氨基环丁甲酸（1-Aminocyclobutanecarboxylic acid，简称ACBC）是一种非天然氨基酸，分子式为C5H9NO2。外观是一种白色粉末状固体。它在水中溶解度较好。

图一 1-氨基环丁甲酸

应用

1-氨基环丁甲酸是一种重要的“非天然氨基酸”，有很强的识别肿瘤及非肿瘤比例的能力，其中用11C标记羧基的1-氨基环丁甲酸是一种较好的正电子X线断层摄影的成像剂，尤其在肿瘤识别方面具有潜在的应用价值。在化学合成方面，1-氨基环丁甲酸可以通过多种方法合成，包括从环丁酮出发或通过5-环丁基乙内酰脲开环法等。它在医药领域有重要应用，是一种NMDA受体的甘氨酸位点的激动剂，具有生物活性，因此常作为医药中间体使用。

合成

以往合成的缺点

它的合成方法主要是用5-环丁烷基乙内酰脲开环[3]制备，但由于合成路线比较长，而且中间产物的分离、提纯比较困难而难以工业化生产。

新合成方法

徐景海[1]参考甘氨酸的合成工艺，设计了一条新的合成路线，反应方程式如下：以1-溴代环丁甲酸为原料，以乌洛托品(六次甲基四胺)为催化剂在异丙醇回流的条件下制备1-氨基环丁甲酸。与原文献报道的方法相比不仅合成路线缩短，中间产品的分离、提纯也比较容易，因此是一种比较好的制备方法。

第一步：以丙二酸二乙酯和1,3-二溴丙烷为原料，分别合成出产物(1),(2),(3)。将(3)100 g与9 mL三氯化磷混合,于105～110 ℃之间,滴加224 g溴,并控制在该温度范围内反应5 h,待溴完全褪去后,停止反应。分别用水、5%的亚硫酸氢钠溶液洗涤混合物,再用饱和碳酸钠溶液洗涤,得浅黄色溶液,加入盐酸调节pH值小于1,乙酸乙酯萃取。除溶剂,减压蒸馏,收集102～107 ℃(133 Pa)之间的馏分。乙酸乙酯重结晶得白色片状晶体即为产品(4)。

第二步：将(4)10 g溶于100 mL异丙醇中,隔绝湿气向体系中通氨气,约20 min后测溶液pH值约为8,加入0.1 g乌洛托品,加热至回流。间歇地向体系补充氨气控制沸点不高于80 ℃,回流4.5 h后,tlc[V(正己烷)∶V(乙酸乙酯)∶V(醋酸)=5∶2∶1]显示没有原料点,停止反应。过滤,除去白色固体(溴化铵),得浅黄色溶液。除溶剂后,向得到的固体中加入约30 mL水,乙醚萃取,萃取液弃去。除水,加入100 mL异丙醇,加热至回流仍有白色固体不溶物,过滤,干燥所得固体,乙醇和水重结晶得(5)，即1-氨基环丁甲酸。

图二 1-氨基环丁甲酸的合成

参考文献

[1]徐景海,冷延国,付志峰.合成1-氨基环丁甲酸的新方法[J].化工科技,2004,(03):30-32.