L—组氨酸甲酯二盐酸盐合成及应用

周龙新

摘 要：以四种极性物质L-组氨酸，L-组氨酸一水合盐酸盐，甲醇，氯化钠，硫酸（98%）为原料合成L-组氨酸甲酯二盐酸盐，并通过元素分析、红外光谱对化合物的组成和机构进行了表征。反应条件温和，产率较高，同时也讨论了影响反应的因素，以及比较两种方法合成的优缺点。

关键词：L-组氨酸；合成；反应因素

1 L-组氨酸的简介

L-组氨酸学名：2-氨基-3-咪唑基丙酸。一种含有咪唑基侧链的碱性及极性的α氨基酸。L-组氨酸是蛋白质合成的编码氨基酸，哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。其侧链是弱碱性的咪唑基。天然蛋白质中尚未发现D-组氨酸。符号：H。组氨酸对成人为非必需氨酸，但对幼儿却为必需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少量的组氨酸，氨基酸结合进入血红蛋白的速度增加，肾原性贫血减轻，所以组氨酸也是尿毒症患者的必需氨酸。在组氨酸脱羧酶的作用下，组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用，并与多种变态反应及发炎有关。此外，组胺会刺激胃蛋白酶與胃酸。

2 本课题研究的主要内容和意义

L-组氨酸甲酯二盐酸盐是一种医药与生物化工的重要的合成体，它的合成和检测具有很重要的意义。本论文主要通过L-组氨酸（L-组氨酸盐） 甲醇、氯化钠、硫酸在冰浴条件下进行反应，从而制得L-组氨酸甲酯二盐酸盐。并对其结构进行熔点测定和红外表征，以确定其结构，为后面的化工产品合成提供原料。

3 L-组氨酸甲酯二盐酸盐的合成

L-组氨酸甲酯二盐酸盐的合成方法：

反应式如图1：

实验方法：

在250ml的三口烧瓶中加入23.38g的NaCl（0.4ml），在常压漏斗中加入21.6ml的浓硫酸（0.4ml98%）室温下，通过滴加浓硫酸与NaCl反映生成HCl气体。

在另一个250ml的三口烧瓶中加入L-组氨酸3.15g（0.02mol，155.16g/mol）和60ml的甲醇（无水甲醇，用无水硫酸钠除水，无水硫酸铜检验是否除水完全）。

先通25分钟的HCl气体，使甲醇中的HCl气体达到饱和。然后加热至65℃，悬浮物开始慢慢溶解，溶解完全后10min后有沉淀产生。此后，保持平均每分钟甲醇中鼓5到6个泡，每一小时正常鼓泡15min。使甲醇中的HCl气体始终处于一个相对饱和的状态（当发现无论是否有HCl气体产生，烧瓶内同通气的玻璃管都没有倒吸的现象）。同时每1小时点板一次。

展开剂的配置：按正丁醇与浓氨水2比1的比例配置，试验中为正丁醇20滴，浓氨水10滴，氨水略微多一点。

显示剂的配置：本实验所需的显示剂为0.1%茚三酮无水丙酮溶液，称取0.05g的茚三酮固体，溶于50ml经过用无水硫酸钠除水过的丙酮中，存放于滴瓶中。

展开剂与显示剂按照10比1的比例混合作为本次试验的展开剂，试验中是向点缸中滴3滴茚三酮无水丙酮溶液。

反应3小时后，提取适当反应液点板如图2。

反应8小时后，提取适当反应液点板情况如图3。

结论，在反应4小时后，反应液中的原料（L-组氨酸）与甲醇的酯化已经达到平衡。

后处理：试验中，我们在8小时后向烧瓶中加入18.5ml乙酸乙酯，搅拌半小时之后再加入少量的乙酸乙酯，继续搅拌半小时后过滤。然后用异丙醚洗涤滤饼，在空气中自然干燥。测的熔点为206℃，计算产率为70%，比旋光度为+9.48（20℃），测的红外图如图4。

图中3200cm-1，3210cm-1处为N-H伸缩振动峰，3100cm-1处宽峰为-OH伸缩振动峰，2100cm-1处为C=N伸缩振动峰，1760cm-1处为C=O伸缩振动峰。与标准红外谱图对比说明该产物就是目标产物。

4 结果

在用两种不同的原料合成L-组氨酸甲酯二盐酸盐时，都能得到目标产物，产率都在70%或以上，观察看见得到的目标产物为白色的粉末状固体，测的其熔点与文献上所述一致，并用红外检测验证，结果说明两种原料合成的产品都是我们的目标产物。在反应结束后的后处理中，我们对比两种处理方法，一是采用普通过滤，该方法过滤时间比较长，但得到的产品的效果比较好。另外才用抽滤，该方法所需的时间比较短，在实验室比较容易操作，但得到的产品的效果较普通过滤稍差。

5 展望

L-组氨酸甲酯二盐酸盐是一种医药与生物化工的重要合成体，它的合成和检测具有很重要的意义。本文在一定条件下合成了L-组氨酸甲酯二盐酸盐，并且得到的产率比较高，一般在70%左右，所以从这一方面而言，这个反应还是不错的，由于做实验时间有限现只能得到70%或以上的产率。如果在原反应条件的基础上有所改善，可以得到相对更高的产率。从整体考虑，该实验有很高的可操作性，得到产率高，产物纯度高。若应用于工业生产中将有很高的实际应用效果。

参考文献

[1]曾向潮，徐石海，李毅，等.N-（2-吡咯甲酰基）氨基酸甲酯的合成[J].有机化学，2004，24（7）：802-805.