姓名：吴淑芬。
班级：化学工程系化学师范二班。
学号：090603233
光学纯氨基酸的合成研究进展概述及主要的不对称合成途径。
目前氨基酸的制备常见的有四种方法：
一、化学合成法。
化学合成法是借助有机合成及化学工程相结合的技术生产氨基酸，虽然可用于制造目前所有己知的氨基酸，但不意味着具有工业生产价值。由于应用化学合成法所得的氨基酸一般是外消旋体，必须经过拆分才能得到光学纯产物。故用化学合成法生产氨基酸时除考虑合成工艺条件外，还要考虑异构体的拆分与d一异构体的消旋利用，三者缺一势必将影响其应用降。
而应用不对称合成方法进行合成，又面临成本昂贵，对于大量需求的氨基酸无实用价值，对于部分特需氨基酸则有意义，如l一多巴，己经可以工厂化手性加氢合成。
二、蛋白质水解法（提取法）
以动物蛋白质为原料，经强酸水解后，得到各种氨基酸。早期提取法是建立在溶剂抽提、等电点结晶和沉淀剂分离的基础上。随着离子交换树脂的应用，使氨基酸的分离更为容易，简化了提炼工序，缩短了操作时间，提高了氨基酸收率。
提取法的优点是原料**丰富，投产比较容易，但产量低，成本高，三废较严重。在国外多数氨基酸生产已逐步为微生物发酵法及化学合成法所取代。在目前4种生产方法中，发酵法生产占主导地位。
酶拆分法也占相当地位。化学合成法倾向于氨基酸衍生物的制备。提取与分离是氨基酸生产的基本技术。
无论何种方法均有分离纯化工序。即提纯也是提高氨基酸质量的关键步骤之一。目前仍有一定数量品种如半胱氨酸、酪氨酸、羟脯氨酸、组氨酸、亮氨酸用提取方法生产，且占主要的地位。
对于中国来说，中国大陆原料资源相当丰富，工业生产时可同时得到十多种氨基酸产品，生产规模易扩大，容易实现工业化生产，利用蛋白质为资源，进行氨基酸的工业化生产，在中国大陆己成为发展氨基酸工业的重要途径，而对于具有丰富动物资源的角、骨、血、蹄、皮、毛发、羽毛及鱼鳞等，都有待充分利用。目前已综合利用的有人发、猪血、猪毛、羊毛、丝素丝胶、皮革边料、蚕蛹巢丝、水产品下脚料等。对于全世界医药用氨基酸中至少有6种尚须用提取法生产，它们分别是组氨酸、精氨酸、丝氨酸、肤氨酸、脯氨酸及酪氨酸。
提取法的发展潜力很大。
提取法生产氨基酸主要经过3个步骤。即蛋白质水解、氨基酸提取分离及结晶精制。
三、发酵法。
由微生物利用糖类、氨等廉价碳氮源直接生产l一氨基酸，是借助微生物具有合成自身所需各种氨基酸的能力，通过对菌株的诱变等处理，选育出各种营养缺陷型及抗性的变异株，以解除代谢调节中的反馈与阻遏，达到过量合成某种氨基酸的目的。应用发酵法生产氨基酸产量最大的是谷氨酸，其次为赖氨酸。但发酵法中菌种的选育相当麻烦，且不好控制。
生产的产品单一，纯度不高，有伴生氨基酸产生。随着现代生物技术和工程技术的发展，发酵生产氨基酸呈现诱人前景。
四、酶法。是用微生物菌体或从菌体中提取的酶，把有机物转变成所需要的l一氨基酸，此方法存在生物工程菌的生产、酶的提取及酶、菌体的固定化等现代生物工程技术的许多问题。
主要合成不对称途径。
一、a-氨基酸的不对称合成反应可分为两类：
1）饱和a-碳原子上的取代反应； (2) 不饱和化合物的加成反应。
1、 饱和a-碳原子的取代反应。
1)亲电烷基化反应。
1）手性schiff 碱。
含有手性辅助基团的醛、酮与简单氨基酸酯或酰胺生成手性schif f 碱， 在手性辅助基团诱导作用下， 进行不对称烷基化反应， 然后水解， 合成较高级的氨基酸。
2）o- donnell 等于1989 年， 首次用手性相转移催化剂， 催化非手性schif f 碱， 不对称合成a-氨基酸。
2)亲核烷基化反应。
这类反应一般是在a-碳原子上先引入卤原子，再进行烷基化反应。hamon 等 , 用8-苯基勐基-n-叔丁氧羰基甘胺酸酯经溴化得中间体14, 与格氏试剂在低温下进行烷基化生成15, 再水解生成相应的a-氨基酸。
3)亲电胺基化反应。
由于胺基通常情况下为亲核试剂， 因此在这类反应中一般是在a-碳原子上先引入肼基或叠氮基，再还原为胺基。georg 等以双烷基化的酮酸酯16经施密特重排反应， 再水解得相应的烷基化的a-氨基酸。
4)亲核氨基化反应。
这类反应以a-卤代酸酯为起始原料，由亲核性的有机胺或叠氮化物来取代卤原子引入胺基。oppolzer等，用1-氯-1-亚硝基环己烷亲核胺基化n-酰基冰片磺内酰胺21，生成光学活性a-氨基酸。
2、不饱和化合物的加成反应。
1)碳碳双键的加成。
lander等以n-乙烯氨基甲酸酯与三甲锡烷基氯在四甲基哌啶胺基钾中反应生成a-甲锡烷基化合物，再与二氧化碳在丁基。
钾存在下酯化，生成的氨基甲酰基丙烯酸酯23与格氏试剂在铜媒作用下立体选择加成，最后水解成a-氨基酸。
2)碳氮双键的加成。
d**is等用格氏试剂对2-氢-氮丙因-2-羧酸酯26加成，具有相当高的立体选择性，产物再进行选择性氢化，可生成光化学纯的a-氨基酸酯，最后水解可得到相应的a-氨基酸。
1． 制备下式手性 β-氨基酸的方法：该方法包括用l－苯基甘氨醇处理3一（三甲基硅烷基）－2－丙炔醛产生αs- [3-（三甲基硅烷基）-2-亚丙炔基]氨基]苯乙醇；使αs-[[3-（三甲基硅烷基）－2－亚丙炔基]氨基］苯乙醇与brznch2co2t-bu反应生成3s-[(2-羟基 -ls一苯基乙基）氨基]-5一（三甲基硅烷基）-4-戊炔酸1，1一二甲基乙酯；使 3s-[(2-羟基-ls-苯基乙基）氨基]-5一（三甲基硅烷基）-4一戊炔酸1,1-二甲基乙酯与高碘酸钠反应形成3s-[(苯基亚甲基）氨基]-5-（三甲基硅烷基）－4一戊炔酸1，1－二甲基乙酯；水解3s－[(苯基亚甲基）氨基]-5一（三甲基硅烷基）一4一戊炔酸1，1－二甲基乙酯产生3s－氨基－5－（三甲基硅烷基）一4一戊炔酸 1，1一二甲基乙酯；然后对3s－氨基－5－（三甲基硅烷基）－4－戊炔酸1，1一二甲基乙酯进行酯基转移作用和脱甲硅基作用产生3s一氨基－4－戊炔酸乙酯。
二、β-氨基酸的不对称合成
1、应用手性辅基控制的不对称合成。
应用手性辅基进行不对称诱导是合成光学纯β一氨基酸的又一个重要方法．在手性辅基的存在下由碳亲核试剂对c=n双键化合物的加成形成β-氨基酸中的手性中心．这类反应中有烯醇酯与亚胺的反应，或醛、胺、酯三组分的mannich反应等．手性辅基可接在烯醇酯或亚胺上，也可两个合成子同时带有手性辅基．最近badia等报道了以(s，s)-(pseudoephdrine作为手性辅基形成的酰胺16，在lda作用下形成的手性烯醇酯对亚胺进行亲核加成，高。
选择性高收率地得到(2r，3s)-a,β-双取代的卢一氨基酸在无手性中心的β-氮基酸分子中引入手性基团，再进行立体选择性烷基化，也是合成光学活性β-氨基酸及衍生物常用的方法。
2、不对称催化的方法。
1)nelson和spenar报道了酰卤与醛的催化不对称环缩合反应，获得高对映选择性．在手性催化荆72的作用下，乙酰溴与醛环缩合，高收率得到β-内酯70，该内酯在叠氮化钠的作用下开环得到叠氮酸，再还原即可得到高光学纯度的β-氨基酸。
2)叠氮离子常被用作氮亲核试剂，与a, β不饱和酯类化台物进行michael加成，得到β-氮取代的酯或衍生物，再经官能团转化合成口．氨基酸。，再催化氢化还原叠氮基和脱保护即可得到光学纯度很高的β-氨基酸。
生物化学作业
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