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5-氨基乙酰丙酸作为生物体内四氢吡咯和卟啉合成的前体,广泛存在于自然界中。在农业和医学上有着多方面的应用,不仅是一种无毒、无公害、在环境中易降解无存留的绿色农用化学品,还在医学上作为新型光动力治疗药物,是继手术、放疗、药物治疗之外的第四种日渐成熟的治疗方法。
本文对以乙酰丙酸为原料合成5-氨基乙酰丙酸的过程进行了研究,该过程包括溴化、氨化和酸解三个过程,本文重点对后两个过程优化进行研究。在溴化过程的优化中,通过添加碳酸氢钠来降低溴化氢的含量,从而提高5-溴乙酰丙酸甲酯的选择性。在氨化过程中,溴化反应的产物5-溴乙酰丙酸甲酯和二甲酰氨基钠发生SN2的亲核加成反应得到5-(N,N-二甲酰胺)乙酰丙酸甲酯。并通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外吸收光谱和元素分析对其进行表征。本文考察了原料配比、溶剂种类及用量和反应时间对5-(N,N-二甲酰胺)乙酰丙酸甲酯合成工艺的影响,结果表明,原料配比n(5-溴乙酰丙酸甲酯):n(二甲酰氨基钠)为1:1,溶剂用量是20ml／0.01molMBL,反应温度为25℃,反应时间是2h为合成5-(N,N-二甲酰胺)乙酰丙酸甲酯的较佳工艺条件,产率为95.21％。在酸解过程中,5-(N,N-二甲酰胺)乙酰丙酸甲酯发生酸解反应生成5-氨基乙酰丙酸盐酸盐,本文通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外吸收光谱和紫外吸收光谱对5-氨基乙酰丙酸进行表征。考察了溶剂、PH值、氧气和反应温度等因素对反应的影响,结果表明,使用甲醇作为溶剂、空气环境是厌氧、PH值为1,反应温度为10℃为合成5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的较佳条件,产率为81.78％。在实验中还发现,5-氨基乙酰丙酸盐酸盐不可避免地要和溶剂甲醇反应生成5-氨基乙酰丙酸甲酯,这就给后续分离过程带来困难,最终也导致5-氨基乙酰丙酸盐酸盐的收率降低。本文将此路线与使用其他氨化试剂如乌洛托品、邻苯二甲酰亚胺钾和叠氮化钠的路线在收率,副产物,反应较佳条件等方面进行综合比较后得出,本路线确实要优于其他路线。