(S)-2-羟基-3-氨基丙酸的合成与应用

概述

(S)-2-羟基-3-氨基丙酸又名(S)-异丝氨酸，L-异丝氨酸，分子式为C₃H₇NO₃，分子量为105.093，常温常压下表现为白色到灰白色固体粉末，性质稳定。(S)-2-羟基-3-氨基丙酸作为一种具有生物活性的α-羟基-β-氨基酸，是一种重要的医药中间体[1-2]。

物理性质

密度：1.4±0.1 g/cm³

熔点：199-201℃

沸点：386.6±27.0℃ at 760 mmHg   

闪点：187.6±23.7℃

折射率：1.519              

合成研究

(S)-2-羟基-3-氨基丙酸作为一种β-氨基酸，在药物、人工合成肽链等方面有多种应用。很多文献报道了(S)-2-羟基-3-氨基丙酸的合成路线，对其的合成过程进行研究。例如(S)-2-羟基-3-氨基丙酸的不对称催化合成：首先合成在不对称催化反应中有多种应用的Jacobsen催化剂；然后用Jacobsen催化剂对环氧丙酸甲酯进行水解动力学拆分获得光学活性的(S)-环氧丙酸甲酯；最后，通过用盖布瑞尔反应引入氨基，并使用HCl，水合肼进行水解和肼解得到(S)-2-羟基-3-氨基丙酸。使用红外，1H NMR，13C NMR，MS，元素分析等手段对最终产物进行结构检测，确为目标产物。上述不对称催化技术合成(S)-2-羟基-3-氨基丙酸的路线具有简易，安全，成本较低，易于实现工业化等优点[2]。

除此之外，以L-天冬氨酸为原料，经酯化、重氮化、水解、氨解、Hofmann降解等反应也可得到具有良好光学纯度的(S)-2-羟基-3-氨基丙酸，总收率不低于35%[3]。

应用

(S)-2-羟基-3-氨基丙酸可用作合成其他氨基酸衍生物的基本骨架，例如合成N-取代苯酐-(S)-异丝氨酸。具体方法如下：(S)-2-羟基-3-氨基丙酸和邻苯二甲酸酐在石油醚/正己烷/正庚烷与DMF的混合溶剂下进行回流分水反应。该方法选用上述混合溶剂取代现有技术中的甲苯与DMF混合溶剂，反应温度较低，避免了副反应发生，所得产品纯度更高，收率更高，同时所用溶剂可重复使用，后处理操作简单，节约了成本，降低了能耗，环境污染小，易于工业化生产[4]。

参考文献

[1]陈立功,吕萌,孟祎,等.(S)—异丝氨酸的合成[J].化学通报, 2001, 64(2):4.DOI:10.3969/j.issn.0441-3776.2001.02.006.

[2]马永刚.(S)-异丝氨酸的不对称合成研究[D].华中科技大学,2008.DOI:10.7666/d.d063897.

[3]泮锋纲,陈立功,吕萌.(S)-异丝氨酸的合成研究[J].广州化学, 2001(03):18-22.DOI:10.3969/j.issn.1009-220X.2001.03.004.

[4]徐伟伟,陆颖逊,陈圣宇,等.一种N-取代苯酐-(S)-异丝氨酸的合成方法:CN201810278000.6[P].CN108558803A.