丙氨酸甲酯盐酸盐是一种衍生自丙氨酸的化合物,可用于合成生物活性分子,如蛋白质和多肽类药物。在化学合成中,它可以作为起始原料构建复杂的有机功能分子。该化合物的引入可以赋予目标分子特定的生物活性,并在手性有机合成中起到重要的作用。
丙氨酸甲酯盐酸盐以盐酸盐的形式存在,这种形式有利于其保存和储存。它在水中溶解性良好,提高了其在实验或制备过程中的可操作性。丙氨酸是一种非必需氨基酸,人体可以从其他氨基酸中合成。它在人体血液中含量较高,是构建蛋白质的重要氨基酸之一。
图1 丙氨酸甲酯盐酸盐的中和反应
将丙氨酸甲酯盐酸盐与氯仿反应,得到目标产物分子的方法如下:将丙氨酸甲酯盐酸盐与氯仿置于烧瓶中,然后缓慢滴加三乙胺的氯仿溶液,反应溶液在室温下搅拌4小时。接着在70°C下加热1小时,反应结束后冷却至室温并浓缩至白色固体。最后用乙醚稀释、过滤和洗涤,即可得到目标产物分子。
[1] Zarkin, Allison; et al Pharmaceuticals (2021), 14(10), 1024.
引言:
DL-丙氨酸甲酯盐酸盐是一种由DL-丙氨酸甲酯和盐酸结合而成的盐酸盐。它在生物化学和药物研究中扮演着重要角色,特别是在研究氨基酸衍生物的性质和应用时。
简述:
DL-丙氨酸甲酯盐酸盐,英文名称:Methyl DL-2-aminopropanoate hydrochloride,CAS:13515-97-4,分子式:C4H10ClNO2,密度:1.01g/cm3,沸点:101.5℃ at 760mmHg,熔点:157-158℃。DL-丙氨酸甲酯盐酸盐是一种盐酸盐形式的化合物,由一分子L-丙氨酸甲酯与一分子盐酸(HCl)结合而成。它在蛋白质组学研究中具有重要作用,特别是在研究蛋白质甲基化方面。
以氨基酸为原料合成的氨基酸甲酯盐酸盐在药物化学、生物合成化学、食品加工和光学活性材料等领域发挥着重要作用。氨基酸甲酯盐酸盐不但有较强的吸水性,而且稳定性较高,干燥后可保存备用,十分方便。
1. 结构分析
DL-丙氨酸甲酯盐酸盐的化学式如下:C4H9NO2·HCl。
DL-丙氨酸甲酯盐酸盐的结构包括一个中心碳链,其中胺基(NH2)连接在第二个碳上,而甲酯基(COOCH3)则连接在末端碳上。盐酸盐基团(Cl-)通过离子键与胺基结合。一个重要的特征是第二碳的手性,L-丙氨酸甲酯盐酸盐特指L-异构体,其中胺基在分子特定方向上位于左侧。
2. 应用
(1)蛋白质合成研究
作为氨基酸的衍生物,DL-丙氨酸甲酯盐酸盐是研究蛋白质生物合成过程的重要工具。它可以作为氨酰基tRNA合成酶的底物,帮助科学家深入了解氨基酸活化和tRNA加载的过程,从而揭示蛋白质翻译的分子机制。
(2)神经肽研究
在神经科学领域,DL-丙氨酸甲酯盐酸盐被广泛用于研究神经肽的合成、代谢和功能。通过研究该化合物与神经肽受体或代谢酶的相互作用,科学家可以揭示神经信号转导的分子机理,为神经系统疾病的治疗提供新的靶点。
(3)化学生物学应用
DL-丙氨酸甲酯盐酸盐的结构简单且易于修饰,使其成为构建化学探针的理想分子。研究人员可以通过引入荧光标记、生物素或其他功能基团,将DL-丙氨酸甲酯盐酸盐标记到特定的蛋白质或生物分子上,从而研究蛋白质-蛋白质相互作用、酶催化反应以及细胞内的分子定位,为阐明复杂的生物过程提供新的视角。
3. 安全性
DL-丙氨酸甲酯盐酸盐在接触或吸入时可能对皮肤、眼睛和呼吸系统造成刺激。建议在通风良好的地方使用适当的个人防护设备 (PPE) 处理该化合物。
参考:
[1]袁慰,王永秋.HPLC法测定L-丙氨酸甲酯盐酸盐中L-丙氨酸含量[J].化学工程师,2014,28(02):17-18+21.DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.2014.02.003.
[2]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3598075/
[3]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1760747/
[4]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9749956/
[5]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/
引言:
D-丙氨酸甲酯盐酸盐是一种D-丙氨酸的衍生物,其中羧酸基团被甲酯化,并与盐酸形成盐酸盐。它在有机合成和肽化学中具有重要应用,特别是在肽的合成和结构研究中。
简述:
D-丙氨酸甲酯盐酸盐,英文名是D-Alanine methyl ester hydrochloride,是一种化学物质,化学式为C4H9NO2.HCl。D-丙氨酸甲酯盐酸盐是D-丙氨酸的衍生物,D-丙氨酸是一种氨基酸。D-丙氨酸是一种在细菌(如粪链球菌)中常见的氨基酸,关键用于细菌细胞壁中肽聚糖交联亚基的生物合成。此外,D-丙氨酸还被发现能在脑肿瘤细胞中引发细胞毒性氧化应激。
D-丙氨酸甲酯盐酸盐是通过将D-丙氨酸中的羧酸基团(COOH)转化为甲酯基团(COOCH3),并加入盐酸(HCl)合成的。这种化合物在研究中具有重要价值,因为它既是肽的组成部分,又在分析化学中作为参考材料使用。
1. 结构分析
D-丙氨酸甲酯盐酸盐的主要特点在于其分子结构。该化合物由一个中心碳原子(NH2)、一个甲基(CH3)和一个羧酸甲酯基团(COOCH3)组成,中心碳原子与氨基相连。此外,分子中还包含带正电荷的盐酸离子(HCl),与氨基中的氮原子相关联。这种结构使得D-丙氨酸甲酯盐酸盐能够参与肽键的形成,从而在肽合成中具有应用价值。
2. 理化性质
(1)CAS:14316-06-4
(2)分子式:C4H10ClNO2
(3)分子量 139.58
(4)外观与性状:白色结晶粉末
(5)密度:1.01g/cm3
(6)沸点:101.5℃ at 760 mmHg
(7)熔点:108-110℃(lit.)
(8)蒸汽压:35mmHg at 25℃
(9)储存温度:避光、密封、干燥、室温
3. 制备工艺
D-丙氨酸甲酯盐酸盐的制备工艺为:先将D-丙氨酸和甲醇加入三口烧瓶中,搅拌溶解,将体系降温至0~5℃,缓慢滴加二氯亚砜,控制反应温度不超过0~5℃,滴加完毕后升温至30~40℃反应数十小时,反应结束后将甲醇浓缩得白色固体,用乙酸乙酯打浆,过滤得D-丙氨酸甲酯盐酸盐,纯度99.2%,收率为91.5%。
参考:
[1]百度百科
[2]维基百科
[3]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/
[4]四川同晟氨基酸有限公司. D-丙氨酸甲酯盐酸盐制备用搅拌机构. 2020-08-18.
丙氨酸甲酯盐酸盐是一种固体,常温常压下呈白色或灰白色。它在水中有一定的溶解性,但不溶于醚类有机溶剂。作为氨基酸类衍生物,丙氨酸甲酯盐酸盐可用作氨基酸合成的起始原料,也可用于制备多肽、蛋白质等生物活性分子。
丙氨酸甲酯盐酸盐是一种化学稳定的盐酸盐,一般不会发生分解。在有机合成化学中,常使用碱对其进行中和反应,从而释放出丙氨酸甲酯,以便进行后续的化学转化。
图1 丙氨酸甲酯盐酸盐的中和反应
在一个干燥的反应烧瓶中,加入丙氨酸甲酯盐酸盐并加入干燥的二氯甲烷。然后向反应混合物中加入饱和碳酸钠的水溶液,剧烈搅拌反应若干分钟。再用二氯甲烷进行萃取,用无水MgSO4进行干燥。过滤除去干燥剂并在真空下浓缩,得到目标产物分子。
图2 丙氨酸甲酯盐酸盐的合成路线
在一个干燥的反应烧瓶中,将L-丙氨酸悬浮于甲醇中,然后冷却至-20℃。在低温下缓慢滴加氯化亚砜,剧烈搅拌反应60分钟。然后转移到室温下再次搅拌48小时。反应结束后,通过减压浓缩除去溶剂,过滤除去固体,并用无水乙醚洗涤,最后在真空下干燥得到丙氨酸甲酯盐酸盐。
[1] Tharwat Mohy; et al Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2015), 51(89), 16084-16087.
[2] Ponath, Sebastian; et al Angewandte Chemie, International Edition (2018), 57(36), 11683-11687.
L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐是一种新型高效甜味剂,具有高甜度、纯正的甜味、低热量,并且能够为人体消化,生成营养性的氨基酸。因此,它受到了食品生产者和消费者的喜爱。目前,L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐已经被多个国际权威组织及一百多个国家认可,并且在我国自1986年起正式批准其在食品中使用。由于其安全、高效和低成本的特点,它在各种饮料和食品中的应用得到了迅速发展。
L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐的合成方法如下:首先,在一个装有回流冷凝器和额外滴液漏斗的烧瓶中,将无水甲醇加入并冷却至结冰温度。然后,逐滴加入乙酰氯,并在15分钟后加入L-异亮氨酸。将反应混合物在70℃回流过夜,最后通过真空干燥得到L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐。具体的合成路线可参考图1。
另外一种合成L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐的方法如下:首先,在含有亚磷酸三苯酯的四氢呋喃中滴入酰胺衍生物和三乙胺,并在-30°C下进行磁力搅拌。然后,加入异丁醇并在特定条件下反应。最后,通过酸化、萃取和蒸发等步骤得到L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐。具体的合成路线可参考图2。
[1]高玉华,乐文俊,程贺龙等.L-苯丙氨酸脲类化合物的合成工艺改进[J].合成化学,2014,22(06):807-809.
[2]Spaggiari, Alberto; et al. Low-temperature deacylation of N-monosubstituted amides. Organic Letters (2004), 6(22), 3885-3888.
合成二肽甜味剂的重要中间体之一是L-苯丙氨酸甲酯。工业生产中,我们通常使用L-苯丙氨酸和甲醇作为原料,在浓硫酸或干燥氯化氢气体的催化作用下进行酯化反应。然而,这种间歇反应过程存在一些问题,例如酯化率低、原料和能耗高、后处理负荷大以及腐蚀严重等。为了解决这些问题,我们需要研究该酯化反应的动力学过程,了解各种因素对反应速度的影响,并进一步优化工艺。
为了制备N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯,我们首先以L-苯丙氨酸为原料,在Et3N/MeOH条件下进行Boc保护。具体的制备反应式如下图所示:
图1 N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯制备反应式
接下来,我们将介绍L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐的制备方法。在反应瓶中加入L-苯丙氨酸和无水甲醇,降温至0-5℃后滴加氯化亚砜,滴毕后保温反应1小时,再进行回流反应4小时。反应完毕后,通过减压蒸馏去除甲醇和过量的氯化亚砜,得到白色固体L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐。
最后,我们介绍N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯的制备方法。将L-苯丙氨酸甲酯溶于甲醇中,缓慢加入三乙胺和Boc酸酐,加热反应5小时。通过减压浓缩去除剩余甲醇,用乙酸乙酯萃取反应液,经过多次水洗和干燥,最后通过柱层析纯化得到N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸甲酯。
[1] 曾振芳,韦友欢,陈婉薇,等 . N-(取代苯氧乙酰基)-N'-(4-苯基噻唑-2-基)硫脲的合成[J]. 化学研究与应用,2014,6:895-899
beta-丙氨酸乙酯盐酸盐属于β-丙氨酸酯类化合物,这类化合物在医药及农药中间体的制备方面有重要的应用。
制备方法一:向反应容器中加入氰乙酸甲酯、甲醇-氨气溶液和雷尼镍,经过一系列步骤得到β-丙氨酸甲酯盐酸盐。
制备方法二:将乙醇和氯化亚砜反应得到氯化亚砜-乙醇溶液,再与β-丙氨酸反应,经过减压和结晶得到β-丙氨酸酯乙盐酸盐。
beta-丙氨酸乙酯盐酸盐可用于制备(Z)-4-[(6-氯-3-吡啶甲基)乙基氨基]-3-甲基-5-硝基-1-1,2,3,6-四氢嘧啶基-3-丙酸乙酯,该化合物可以制作各种农药剂型。
具体制备方法是将烯啶虫胺、β-丙氨酸乙酯盐酸盐、三乙胺和甲醛溶液在乙醇中反应,经过一系列步骤得到目标产物。
[1] [中国发明] CN201910353559.5 一种β-丙氨酸酯类化合物的制备方法
[2] [中国发明] CN201010116115.9 (Z)型四氢嘧啶羧酸酯衍生物及其制备方法