L-苯丙氨醇的制备及分析方法研究

孙多龙 贺凯 张正颂

摘   要：L-苯丙氨醇（L-phenylalaninol）分子式为C9H13NO，是应用最广泛的一种手性氨基醇。手性氨基醇是一种重要的氨基酸衍生物，由天然氨基酸衍生得到的氨基醇具有一定的生物活性，是蛋白质合成的强效可逆抑制剂。近年来研究发现手性氨基醇及其衍生物是一类很出色的手性配体，它可用于不对称催化反应，因其适用范围廣、催化活性高、对应选择性好、合成简便等，引起人们的广泛关注，从其制备及分析方法进行了探讨。

关键词：L-苯丙氨醇;制备;分析方法

L-苯丙氨醇可以作为许多手性化合物的手性源，如光学拆分试剂、制备血管紧张肽原酶抑制剂，用于多肽药物中肽醇的合成。

L-苯丙氨醇的制备目前主要由L-苯丙氨酸或其衍生物还原得到，常用的还原剂是LiAlH4，BH3-THF，DIBAL等。使用LiAlH4将氨基酸酯还原可得到氨基醇。LiAlH4难以保存，且价格较贵，用NaBH4还原酰氯和酸酐中羰基虽然也可以得到氨基醇，但不能单独使用，王宇成等[1]用KBH4添加CaCl2的方法，比较顺利地使氨基酸酯还原成相应的氨基醇。何洪华等[2]采用了NaBH4添加LiCl的方法，顺利地合成了L-苯丙氨醇，并找出了反应的最佳条件，总收率达到78.1%，光学纯度大于99%，以上这些方法都避免了采用LiAlH4，BH3-THF，DIBAL等活性很强的还原剂，使得生产过程易于控制。

1    L-苯丙氨醇的合成

在250 mL三口烧瓶中，加入35 mL无水甲醇和3.3 g（0.02 mol）L-苯丙氨酸，室温搅拌下通入干燥的氯化氢，直至饱和。放置过夜，蒸出甲醇，用甲醇-乙醚重结晶，真空干燥得L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐。然后用NaHCO3饱和溶液中和至pH=8，用无水乙醚（10 mL×4）萃取，无水CaCl2干燥，蒸出乙醚，得L-苯丙氨酸甲酯，为油状物。

在250 mL三口烧瓶中，依次加入3.58 g（0.006 mol）L-苯丙氨酸甲酯、35 mL无水甲醇、2.42 g（0.010 mol）氯化锂，搅拌使之溶解。分批加入1.52 g（0.001 mol） NaBH4，室温搅拌，TLC（展开剂∶V（丙酮）∶V（苯）=2∶1）检测至酯点消失。滴加6.4 mL水，再滴加6 mol/L盐酸使pH=1，蒸出大部分溶剂，用7.5 mol/L NaOH中和至pH=12，过滤除去沉淀，用CH2Cl2（5 mL×3）洗涤，接着用CH2Cl2（10 mL×4）萃取，无水Na2SO4干燥，蒸出溶剂，并用乙酸乙酯-正己烷重结晶，真空干燥得L-苯丙氨醇。

2    溶液的配制

2.1  标准品溶液的配制

称取L-苯丙氨醇标准品（纯度97.5%）1.014 2 g（准确至0.000 1 g），置于100 mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，得质量浓度为9.89 mg/mL的标准品储备液，摇匀后分别吸取1 mL，2 mL，3 mL，4 mL，5 mL置于5个10 mL的容量瓶中，加甲醇释至刻度，摇匀后备用。

2.2  样品溶液的配制

称取合成的L-苯丙氨醇样品0.980 7 g（准确至0.000 1 g），置于100 mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，知其质量浓度为9.81 mg/mL，摇匀后备用。

3    结果与讨论

HPLC色谱分析条件的确定有两种方法。

3.1  紫外检测器参数的确定

设置PDA检测器扫描范围为200～400 nm，带宽为1.2 nm，取L-苯丙氨醇标准品溶液进样分析，采用乙腈∶水=50∶50的流动相，得到三维色谱如图1所示，该图反映了在0～10 min的洗脱时间内，各个色谱峰在200～400 nm波长范围内的紫外吸收情况，在4.258 min处出现L-苯丙氨醇的主峰。从该三维色谱上的4.258 min处抽提出200～400 nm的紫外吸收图谱（见图2），该紫外图谱上反映出L-苯丙氨醇在206.4 nm和260.6 nm分别有两个最大吸收峰，图2所示的L-苯丙氨醇的两个紫外吸收峰分别在206.4 nm和260.6 nm，可以选择206 nm和260 nm作为其紫外检测的波长。206 nm处的紫外吸收强烈，检测的灵敏度显然高于260 nm处。但是206 nm靠近远紫外区，流动相或者样品中杂质的干扰大，只能将乙腈/水系统作为流动相。

如果选择260 nm作为紫外检测的波长，可以消除流动相、样品中有关杂质的干扰，且可以使用价格和毒性都相对较低的甲醇/水作为流动相，存在的主要问题是检测的灵敏度不够高。本研究主要是建立L-苯丙氨醇的定量分析方法，用于终产品含量的分析，样品的配制质量浓度可以适当增加，因此，本研究选择260 nm作为紫外检测的最佳波长。

3.2  流动相配比的确定

设置检测器的波长为260 nm，按照3.1.1的方案进行实验，分别考察了流动相配比为乙腈∶水=100∶0，90∶10，80∶20，70∶30，60∶40，50∶50的分离情况。

100%乙腈洗脱时只有一个色谱峰，峰形很宽，主峰、杂质包裹在一起，随着乙腈比例的降低，各峰逐渐分开。在所有色谱图上主要的峰有3个，保留时间最长的为L-苯丙氨醇，前面的一个峰为L-苯丙氨酸，比较不同条件下此物质的分离度，考察分离情况，如表1所示。

从表1可以看出，当水的比例增加时，分离度逐渐增加，当配比为50∶50的流动相时，最难分离两峰的分离度大于1.5。一般色谱定量分析中，当R大于1.5时，相邻两峰有99.7%以上完全分离，对定量分析的误差可以忽略，随着流动相的改变，分离度会进一步增加，分析时间也会相应延长，峰形变宽。因此，确定乙腈∶水=50∶50为最佳流动相的流动相配比。

将乙腈替换为甲醇，使用甲醇∶水=50∶50作为流动相，考察甲醇流动相的分离能力，结果如表2所示。

分离度与乙腈/水体系作为流动相时的分离度并没有太大差别，推断甲醇∶水=50∶50同样也可以达到相同的分离度。

[参考文献]

[1]王宇成，丁秋水，马  威，等.最新色谱检测方法及应用技术实用手册[M].长春：吉林出版社，2004.

[2]何洪华，龚大春，韦  萍.L-苯丙氨醇的制备[J].化学试剂，2005（2）：115-116.