L-苏氨酸是一种必需氨基酸，可用作动物饲料和人类食品中的补充剂，提高其营养价值。生产L-苏氨酸主要依赖于大肠杆菌的直接发酵。如何避免副产物的影响？
大肠杆菌在有氧条件下过量的葡萄糖会导致乙酸等酸性副产物的形成，影响生长和蛋白质形成。如何利用补料策略提高L-苏氨酸产量？
采用拟指数补料和葡萄糖稳态补料相结合的策略，可以提高L-苏氨酸产量，降低副产物生成量。这种生产工艺有望成为工业生产的替代方法，降低生产成本。
通过优化补料策略和减少副产物生成，可以提高L-苏氨酸的生产效率，为工业生产带来新的可能性。
Boc-L-苏氨酸是一种广泛应用于多肽合成、药物和生物技术的重要中间原料。在现有技术中，我们使用Boc作为保护基来保护L-苏氨酸。
方法一：
1. 将15.8g L-苏氨酸加入200ml浓度为0.0005mol/L的碳酸氢钾溶液中，搅拌溶解。
2. 加入8g (Boc)2O，反应2小时。
3. 加入9g (Boc)2O，反应2小时。
4. 用0.001mol/L盐酸调节pH值至3，然后用醋酸叔丁酯进行三次萃取。
5. 合并酯层，用盐水洗至中性，加入15g无水硫酸钠干燥8小时。
6. 过滤，减压浓缩干燥，加入50ml石油醚进行结晶。
7. 离心，烘干，得到产物22.4g，产率为91.73%。
方法二：
将5g L-苏氨酸溶解于100mL水中，加入三当量的氢氧化钠并在冰浴中搅拌。
缓慢加入50mL二叔丁基二碳酸酯的THF溶液，反应移至室温进行24小时。
反应结束后，减压蒸发THF，用乙醚洗去有机层杂质，用1M硫酸溶液调节pH值至4-5。
进行三次二氯甲烷萃取，两次水洗有机层，一次饱和食盐水洗，然后用无水硫酸镁干燥。
过滤，蒸干滤液，得到产物。
[1] [中国发明] CN201410611006.2 一种制备Boc-L-苏氨酸的方法
[2] [中国发明,中国发明授权] CN201710269054.1 具有抗菌活性的二烷基阳离子两亲性抗菌肽模拟物及其制备方法
Fmoc-L-苏氨酸作为一种重要的氨基酸衍生物，具有广泛的应用价值。本文将探讨Fmoc-L-苏氨酸的具体应用，以供相关研究人员参考。
背景：Fmoc-L-苏氨酸是一种氨基酸衍生物，可用于生化试剂，多肽合成。L－苏氨酸的侧链羟基在液相肽合成时一般不用保护，但当羧基被活化或缩合反应较慢以及羧基组分过多时，也会发生副反应。在固相合成中一般使用过量的羧基组分。因此，一般把侧链羟基加以保护来减少副反应，保护基有苄基（Bzl）、叔丁基、酰基等保护基。苏氨酸的氨基保护，采用对碱敏感的保护基9－芴甲氧羰酰基（Fmoc）来保护，而羟基的保护一般选择对酸敏感的保护基叔丁基（tBu）比较好。
O－叔丁基的除去，可以用盐酸／三氟乙酸（室温30 min）、三氟乙酸（室温数小时）或浓盐酸（0 ℃时10 min）等酸解。9－芴甲氧羰基（Fmoc）为对碱敏感保护基，可用浓氨水或二氧六环－甲醇－4 mol／L NaOH（体积比30∶9∶1 ）及哌啶、乙醇胺、环己胺、1 ?4－二氧六环、吡咯烷酮等氨类的50％二氯甲烷溶液除去。L－苏氨酸的保护合成往往是用相应的氨基酸甲酯盐酸盐在酸催化下与异丁烯反应?然后与9－芴甲氧羰基琥珀酰亚胺（Fmoc － OSu）反应，并脱去相应的甲酯生成全保护的Fmoc－ Thr（tBu）－OH。
应用：可合成L-苏氨醇。随着多肽类药物的迅速发展，L-苏氨醇(1)已广泛应用于各种醇肽的固相合成，如生长激素抑制素somatostatin、奥曲肽(octreotide)和Tyr3- 奥曲肽等。1还可作为不对称金属催化的手性配体，也是核苷酸类药物的原料，用于合成修饰寡核苷酸、脂肪族核苷或核苷类似物、含有甲基红片段的氨基磷酸酯等。
Fmoc-L-苏氨酸与N-甲基吗啉和氯甲酸异丁酯反应后经硼氢化钠还原、脱除Fmoc保护基可得到L-苏氨醇，总收率8 3％，光学纯度99％。具体步骤如下：
（1）Fmoc-L-苏氨醇(3)
2(5.3g，15.6mmol)溶于THF(90ml)，冰浴冷却，依次加入N-甲基吗啉(1.7ml，15.6mmol)和氯甲酸异丁酯(2.2ml，17.2mmol)，10min后过滤，滤饼用THF洗，合并滤液和洗液，0℃加入硼氢化钠(0.96g，25mmol)的水(10ml)溶液，室温搅拌反应，TLC跟踪反应，约3h结束。加水(250ml)稀释，用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，萃取相依次用饱和碳酸氢钠溶液(100ml×3)、1mol/L盐酸(100ml×2)和饱和食盐水(150ml)洗，用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压蒸干，剩余物用正己烷-乙酸乙酯(3∶1)重结晶，得到3(4.4g，86.3％)，mp 103～104℃。
（2）L-苏氨醇(1)
3(3g，9.1mmol)和吗啉(10ml，115mmol)室温搅拌反应30min，转入冰水(200ml)中再搅拌 30min，过滤，滤液蒸干，剩余油状物冻干后得到无色晶体1(0.9g，96.5％)，mp：49～51℃。
参考文献：
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[3]王玲. 保护氨基酸的制备研究[D]. 南京工业大学, 2003.
L-苏氨酸甲酯盐酸盐是一种有机合成的重要中间体，具有酯基和氨基的双官能团化合物。由于其稳定性差，易自身缩合而难以分离和提纯。然而，L-苏氨酸甲酯盐酸盐具有较高的吸水性和稳定性，干燥后可方便地保存备用，因此成为近年来的研究热点。
L-苏氨酸甲酯盐酸盐由于其特殊的理化性质，在化工、医药、食品等领域得到广泛应用。其中，氨基酸酯通过酯化反应来保护氨基酸中的羧基，在氨基酸和肽化学中起着重要作用。羧基的保护可以防止不需要反应的羧基被活化，还可以使氨基组分的氨基不能同羧基形成内盐而完全游离出来，从而便于形成肽键。
L-苏氨酸甲酯盐酸盐的制备对反应条件的选择、选择性的提高以及产物的分离提纯都有严格要求。由于氨基酸同时连有氨基和羧基，属于两性化合物，难溶于有机溶剂。因此，普通酯化催化剂的应用受到限制，人们一直在寻找更有效的酯化方法和条件。
图1 L-苏氨酸甲酯盐酸盐合成反应式
在1000 mL三口圆底烧瓶中，依次加入L-苏氨酸45 g(0.38 mol)，无水甲醇(400mL)，冰盐浴冷却，缓慢通入干燥的氯化氢气体(自制：采用浓硫酸、浓盐酸、氯化钠制备，经浓硫酸干燥)，约4 h后固体完全消失，加热至回流反应3 h后，再次冷却，继续通入干燥氯化氢气体至饱和(称重至质量不变即为饱和)，室温反应约3 d，TLC显示反应完全后，减压蒸尽溶剂，得L-苏氨酸甲酯盐酸盐68.5g。
[1] Mignani; Mouysset; Le Roy; Stella Synthetic Communications, 2000 , vol. 30, # 20 p. 3685 - 3691
N-苄氧羰基-L-苏氨酸是一种氨基酸衍生物，可以通过与CbzCl反应制备得到。
在250mL反应瓶中加入L-Thr(30mmol)和冷却的饱和Na2CO3溶液(50mL)，在冰浴中搅拌溶解。然后滴入Z-OSu(39.4mmol)的丙酮溶液(20mL)，在25℃下搅拌反应。使用TLC-紫外荧光和茚三酮显色法监测反应进程。反应结束后，加入H2O(20mL)，在pH>9时用Et2O(30mL×2)萃取水相。收集水相后，用1.5NHCl调节pH至3～4，用EtOAc(30mL×3)萃取，合并有机相。使用饱和NaCl溶液(25mL×2)洗涤，然后用无水Na2SO4干燥。使用TLC-紫外荧光和茚三酮显色法检查纯度，减压蒸干，真空干燥，得到微黄色油状液体N-苄氧羰基-L-苏氨酸，可以低温保存。
一种制备N-苄氧羰基-氨基酸的工艺包括以下步骤：
S1，将氨基酸和酸加入有机溶剂中，有机溶剂的重量为氨基酸重量的5倍；
S2，在S1的溶液中滴加氯甲酸苄酯的同时，不断滴加氢氧化钠溶液，不断搅拌，控制pH为5。滴完后，在25～30℃下反应1.5小时。反应结束后加热至回流，用分水器分出反应生成的水，降温至10℃，得到N-苄氧羰基-氨基酸料液；
S3，使用萃取溶剂进行萃取，然后用饱和食盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥，浓缩除去溶剂，用乙酸乙酯溶解，最后用结晶溶剂结晶得到产品，即为需要制备的N-苄氧羰基-氨基酸。
在0℃向L-苏氨酸(20g，0.17mol)的1,4-二噁烷和水(1:1，200mL)溶液中加入NaOH(27.35g，0.683mol)，随后滴加CbzCl(50％的甲苯溶液，87mL，0.256mol)，并在室温下搅拌16小时。反应混合物用冷水稀释(100mL)并用EtOAc洗涤(100mL)。水层用含水1N HCl酸化并用EtOAc萃取(3x 100mL)。经合并的有机层用盐水洗涤(100mL)并在无水Na2SO4上干燥，减压浓缩，得到N-苄氧羰基-L-苏氨酸(32g，75％)，是白色固体。1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ12.64(br s，1H)，7.40-7.28(m，5H)，6.95(d，J＝8.9Hz，1H)，5.03(s，2H)，4.62-4.53(m，1H)，4.12-4.00(m，1H)，3.98-3.93(m，1H)，1.09(d，J＝6.4Hz，3H)。LCMS(ESI)：m/z 254.1[M++1]。
[1] [中国发明] CN201910785630.7 L-苏氨酸连接的双氢青蒿素-氟喹诺酮偶联物及其中间体、制备方法与用途
[2] [中国发明] CN201910516024.5 一种N-苄氧羰基-氨基酸的制备工艺
[3] [中国发明] CN201780054216.8 螺-内酰胺和二-螺-内酰胺NMDA受体调节剂及其用途
氨基酸在人体中扮演着重要的角色，而氨基酸的种类也是多种多样的，每种氨基酸都有其独特的功能。那么L-苏氨酸是一种氨基酸吗？
L-苏氨酸是一种重要的氨基酸，也是一种必需的有机物。它可以作为一种营养增补剂，与葡萄糖共同使用时，还能产生巧克力的香味，因此也常用于增香的目的，同时也被应用于生化研究中。
将L-苏氨酸添加到饲料中可以作为一种营养强补剂，同样也是一种必需的氨基酸。如果添加到宰猪或家禽的饲料中，对于猪的生长十分重要，也可以添加到小麦或大麦等谷物的饲料中。此外，L-苏氨酸还可以用作营养添加剂，用于配制氨基酸输液或综合氨基酸制剂，也可以辅助治疗消化溃疡，并帮助治疗贫血、心绞痛、主动脉炎和心功能不全等心血管疾病。
L-苏氨酸在动物体内也具有重要的生理功效，例如促进生长和提高免疫能力。它也是一种理想的蛋白质，如果缺乏L-苏氨酸，可能会导致生长受阻和免疫机制受损。
综上所述，L-苏氨酸是一种重要的氨基酸，具有多种广泛的应用，并且是一种必需的氨基酸。
Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸是一种白色至灰白色结晶粉末，常用于生物大分子的制备过程中。它是苏氨酸的衍生物，具有氨基酸的特性，可用作氨基酸保护单体。此外，它还可以作为其他有机分子的合成中间体，例如药物和生物标记物的制备。
图1 Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸的性状图
Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸不溶于水和低极性的有机溶剂，如石油醚和乙醚，但可溶于强极性有机溶剂，如乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺和醇类有机溶剂。
图2 Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸的脱保护反应
将Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸溶解于六氟异丙醇中，加入盐酸后进行反应，反应溶液经过一段时间的静置后，用高效液相色谱进行分析。反应约10分钟后，可以观察到反应原料的完全消耗。通过浓缩反应溶液，可以得到目标产物分子。
Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸是一种常用于生物化学基础研究和生物大分子合成的氨基酸衍生物。它可以作为氨基酸单元引入到肽链中，用于改变肽链的生物活性和化学性质。此外，它还可以作为其他有机分子的合成中间体，例如药物和生物标记物的制备。在药物化学中，将Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸引入药物分子中，可以改变药物的药效、药代动力学和药物稳定性等性质。
[1] Palladino, Pasquale; et al Organic Letters (2012), 14(24), 6346-6349.
背景技术中，Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸是一种常用于多肽合成的化工中间体。然而，现有的制备方法步骤繁琐、产率低、生产效率低，不适用于现代工业生产。
步骤一：将甲醇、氯化亚砜和Thr按质量比为(18-25):(4-8):5混合，在40-45℃的条件下反应18-20小时，生成Thr·OMe·HC1溶液。
步骤二：将Thr·OMe·HCl溶液浓缩至原液质量的1/5-1/3，得到浓缩液。然后将浓缩液降温至0-5℃，加入二氯甲烷和异丁烯，并同时加入硫酸以维持酸性环境，反应得到Thr·(tBu)·OMe溶液。其中，二氯甲烷、异丁烯和硫酸与Thr的质量之比为(10-15):(2-4):1，所用硫酸的质量为Thr质量的1/12-1/8。
步骤三：将Thr·(tBu)·OMe溶液用30-40wt%的氢氧化钠溶液皂化得到Thr·(tBu)。皂化温度为0-10℃，皂化时间为4-6小时。皂化完成后，按照Fmoc-OSu与Thr的质量之比为(2.5-3):1加入Fmoc-OSu，维持反应温度为10-15℃，反应12-24小时，得到初品Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸。
步骤四：将初品Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸纯化得到最终的Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸产品。
步骤五-重结晶：将初品Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸溶于乙酸乙酯，加入氯化钠溶液洗涤，静置分层后取乙酸乙酯层，加热浓缩至有晶膜生成，停止加热，加入Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸晶种，Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨酸晶种与Thr的质量之比为1:50-80。完全结晶后，取晶体即得。
[1]成都市科隆化学品有限公司. 一种Fmoc-Thr（tBu）-OH的制备方法:CN201811114949.9[P]. 2019-01-18.
L-苏氨酸是一种必需的氨基酸，具有白色斜方晶系或结晶性粉末的外观，微甜味。它因其与苏糖酸结构相似而得名。L-苏氨酸在医药、化学试剂和营养强化剂中具有广泛的应用，特别是在乳制品中的强化，它能够消除人体疲劳并促进生长发育。
1. 作为营养增补剂，L-苏氨酸与葡萄糖共热时能产生焦香和巧克力香味，具有增香作用。此外，它还可以用于生化研究。
2. 作为饲料营养强化剂，L-苏氨酸是一种必需的氨基酸。它常被添加到未成年仔猪和家禽的饲料中，是猪饲料中的第二限制性氨基酸和家禽饲料中的第三限制性氨基酸。它通常添加在以小麦、大麦等谷物为主的饲料中。
3. 作为营养添加剂，L-苏氨酸也用于配制氨基酸输液和综合氨基酸制剂。
4. 用于消化溃疡的辅助治疗。此外，它还可以治疗贫血、心绞痛、主动脉炎、心功能不全等心血管系统疾患。
5. L-苏氨酸是由W.C. Rose于1935年从纤维蛋白水解产物中分离和鉴定出来的。它是较后被发现的必需氨基酸，已被证明在动物体内具有极其重要的生理作用，如促进生长和提高免疫机能。它可以平衡日粮中的氨基酸，使氨基酸比例更接近理想蛋白质，从而降低畜禽对饲料中蛋白质含量的要求。缺乏L-苏氨酸可能导致动物采食量降低、生长受阻、饲料利用率下降和免疫机能抑制等症状。
近年来，赖氨酸和蛋氨酸合成品在饲料中得到广泛应用，L-苏氨酸逐渐成为影响动物生产性能的限制因素。进一步研究L-苏氨酸将有助于有效指导畜禽生产。
苏氨酸是一种氨基酸，可以通过两步反应制备N-苄氧羰酰基-L-苏氨酸甲酯。
1. 在一个三口烧瓶中加入70g L-苏氨酸和500ml甲醇，保持温度在0℃以下，滴加64ml氯化亚砜。滴加完毕后，加热回流4小时。然后在55℃下减压蒸馏至干燥，得到L-苏氨酸甲酯盐酸盐油状物，产率为100%。
2. 在一个2L的烧杯中，加入100g L-苏氨酸甲酯盐酸盐、600ml水和碳酸氢钠，调节pH至碱性。然后滴加110g z-cl，并用2moc/l的氢氧化钠调节pH在8-9之间进行反应。反应结束后，加入1L醋酸乙酯进行萃取，然后用500ml水洗涤、500ml饱和盐水洗涤、100g无水硫酸钠干燥，抽滤。最后减压蒸馏至固体析出，加入600ml石油醚结晶，抽滤并烘干，得到N-苄氧羰酰基-L-苏氨酸甲酯，产率为89.1%。
通过以下步骤可以合成(2S,3R)-2-氨基-3-羟基丁酸甲酯(4S-H)：
在0℃下，将50g L-苏氨酸和250ml CH3OH的搅拌溶液中加入62.4ml亚硫酰氯，并在75℃下搅拌6小时。在起始材料完成后，通过减压浓缩反应混合物，得到粗产物4S-H。
通过以下步骤可以合成N-苄氧羰酰基-L-苏氨酸甲酯(4S-I)：
在0℃下，将60g 4S-H和150ml水/1,4二噁烷的搅拌溶液中加入88.9g NaHCO3，并搅拌15分钟。然后将反应混合物冷却至0℃，逐滴添加60.7ml Cbz-Cl并搅拌1小时。继续搅拌反应混合物至室温并搅拌12小时。在起始材料完成后，用EtOAc稀释反应物质。用饱和NaHCO3溶液洗涤有机层，然后用盐水溶液洗涤。用无水Na2SO4干燥有机层，过滤并减压浓缩，得到粗材料。最后用正己烷研磨粗材料，得到白色固体4S-I，产率为74%。
[1] [中国发明] CN201610834762.0 一种Fmoc-O-叔丁基-L-苏氨醇的合成方法
[2] [中国发明] CN201480018641.8 螺-内酰胺NMDA受体调节剂及其用途
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