拉匹氯铵的制备方法

背景及概述^[1]

拉匹氯铵，英文名Lapyrium Chloride，可通过脂肪酶催化制备得到。

制备方法^[1]

第1步

脂肪酶催化合成氯乙酸乙酯。 1.在Erlenmeyer烧瓶中，将1.5g CAL B加入到氯乙酸（2.8g，30mmol）在50mL乙醇中的溶液中，并将所得混合物在200rpm，25℃下摇动36小时。通过GC监测反应进程。采用以下温度程序：120℃（1分钟）/ 10℃/分钟/ 280℃（5分钟）。在测试的几种来源的六种商业脂肪酶中，CAL B给出了最令人满意的结果。 2.过滤掉脂肪酶，用反应溶剂洗涤，停止反应。 3.在真空中蒸发溶剂，得到产物。酶促酯化的条件是：作为生物催化剂的CAL B，过量的乙醇，室温，E / S：0.5。氯乙酸乙酯的化学制备，用过量的无水乙醇和硫酸作为催化剂回流酸，得到产物，收率75％（24）。通过FT-IR，1H和13C NMR，EI-MS分析产物。氯乙酸乙酯，油状残余物，3.57g，97％收率。

第2步

脂肪酶催化的2-氯-N-（2-羟乙基）-乙酰胺的合成。 1.将3g LIP加入到Erlenmeyer中的氯乙酸乙酯（3.6g，30mmol）和乙醇胺（1.83g，30mmol）在50mL丙酮中的溶液中，并在55℃下以200rpm摇动所得混合物。持续4 8小时。通过GC监测反应进程。采用以下温度程序：120℃（1分钟）/ 10℃/分钟/ 280℃（5分钟）。条件：LIP作为生物催化剂，55°C，E / S：1。测试了几种溶剂：溶剂（产率）：二恶烷（89），四氢呋喃（88），丙酮（96）和乙腈（98），无溶剂（89％）。丙酮是选择的溶剂，因为毒性较小且更经济。反应在不同的酯和乙醇胺比下进行，并且在胺/酯比等于1和2M酯浓度下获得产率。 2.过滤掉脂肪酶，用反应溶剂洗涤，停止反应。 CAL B和LIP，固定化酶，不溶于反应介质，通过过滤从反应混合物中容易地除去。 3.通过在真空中蒸发滤液，得到产物。 4.通过FT-IR，1H和13C NMR，EI-MS分析产物。分离产物并通过光谱法鉴定为N-（羟甲基）-氯乙酰胺（12）（22）。酶以化学选择性方式起作用，仅产生酰胺12.未检测到异构酰胺酯。 2-氯-N-（2-羟乙基）-乙酰胺（化合物12），油状残余物，5.37g，98％收率。

第3步

脂肪酶催化合成2-（2-氯乙酰氨基） - 乙基十二烷酸酯（化合物9）使用月桂酸作为酰化剂。 1.将15g LIP和2g分子筛加入Erlenmeyer烧瓶中的12（4.8g，35mmol）和月桂酸（7.2g，35mmol）在100mL丙酮中的溶液中，并在37℃下摇动所得混合物。在25℃下200rpm，持续24小时。通过GC监测反应进程。采用以下温度程序：120℃（1分钟）/ 10℃/分钟/ 280℃（5分钟）。

条件：LIP作为生物催化剂，25°C，E / S：3，月桂酸/ 12：1。测试了几种溶剂：溶剂（产率）：二恶烷（75），四氢呋喃（45），丙酮（95）和乙腈（96）。丙酮是首选的溶剂。 2.过滤掉脂肪酶，用丙酮洗几次，停止反应。观察到在反应结束时相当大量的化合物12仍然吸附在酶表面上;因此，当酶用丙酮洗涤数次时，产率显着增加。 3.在真空中蒸发溶剂并用己烷洗涤残余物。 4.通过FT-IR，1H和13C NMR，EI-MS分析产物。为了获得高纯度的9，必须在反应结束时除去过量的月桂酸乙酯或月桂酸。虽然难以分离月桂酸乙酯，但是使用月桂酸，通过用己烷洗涤粗残余物可以获得高纯度的产物9。此外，酯化反应中月桂酸/ 12 = 1的比例优于酯交换反应，其为月桂酸乙酯/ 12 = 2.3。月桂酸的另一个优点是它比月桂酸乙酯更经济，毒性更低。 2-（2-氯乙酰基氨基）-乙基十二烷酸酯（化合物9），产率：10.7g（95％）。 M.p。：67-70℃。

第4步

拉匹氯铵的合成。 1.在剧烈搅拌下，在冰浴中滴加吡啶（40mL）至化合物9（4g）。 2.在室温下使反应混合物静置过夜。 3.向反应混合物中加入己烷。出现沉淀物。 4.过滤沉淀物并用己烷洗涤两次。用己烷洗涤步骤是消除过量吡啶和月桂酸所必需的。 5.分析产物：熔点，FT-IR，1H和13C NMR，EI-MS。拉匹氯铵，产量：4.77g（87％）。熔点141-144℃。

主要参考资料

[1] Baldessari A . Lipases as Catalysts in Synthesis of Fine Chemicals[J]. Methods in Molecular Biology.