1-(d-核糖胺基)-3，4-二甲基苯直接生产法的制作方法

专利名称：1-(d-核糖胺基)-3，4-二甲基苯直接生产法的制作方法技术领域：本发明是关于一种在有4-硝基邻二甲苯或3，4-二甲基苯胺的条件下，D-核糖接触氢化生产1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法。1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯是化学合成生产核黄素(维生素B2)的重要中间体。通常的1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯是使用4-硝基邻二甲苯或3，4-二甲基苯胺与D-核糖还原氨基化得到。H2和Raney Ni存在的条件下，结晶的D-核糖与3，4-二甲基苯胺反应制取1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法在美国专利US2477560中得到了记载。而美国专利US2429244及欧洲专利EP46495则提供了利用D-核糖溶液参与反应的方法，在这些方法中，水溶液或水溶性有机溶剂溶液以及大量的硼酸是必要的，同时需具备1～10MPa的氢压。上述专利中，较高的氢压和大量的硼酸使得工业生产的工艺复杂化。西德专利DE2923266提供了一种利用钼(VI)化合物对D-阿拉伯糖进行差向异构，并对其进行粗分离得到含有D-核糖的差向异构体的混合物来生产1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法。由于本方法是利用差向异构体的混合物参与反应，因此反应中的副反应较多。为了避免较多的副反应影响正常反应的收率，反应条件就被限定的较为苛刻。在日本专利昭62-263148中又提出了一种使用较低的氢压，具有较高收率又尽量简单的制取1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法。该方法中，水溶液或水-有机溶液或水溶性有机溶剂溶液、少量的以Raney Ni作为氢化触媒的硼酸化合物、40～80℃的反应温度以及0.1～2MPa的氢压被作为反应条件提了出来。在此条件下，产物的收率达到了87～90％。然而，由于反应中所需要的纯净D-核糖的制备和提纯较为困难，使得原材料成本费用依然很高。尽管作为主要反应物之一的D-核糖可以由多种化学方法合成，但是也存在著利用生物发酵制取D-核糖的方法，如日本专利昭51-7753提出了下面的方案把细菌(芽孢杆菌)接入以D-葡萄糖为碳源的发酵培养基中，在35℃条件下发酵72小时左右，将D-葡萄糖转化为D-核糖。发酵液经净化、浓缩等一系列步骤处理后，加入大量的有机溶剂；冷却得到了纯净的D-核糖结晶。但是上述方案仍然存在着提取工艺繁杂、成本相对较高的问题。本发明的目的就是找出一种将含有D-核糖的发酵液处理后能够直接生产1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法。经实验后发现，含有一定量D-核糖的发酵液经过物理的、化学的、生物的净化方法处理后得到的含杂质相对较少的D-核糖发酵液与4-硝基邻二甲苯或3，4-二甲基苯胺反应，冷却反应液后可以得到纯净的结晶1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯。净化方法中所采用的物理的、化学的、生物的方法是指板框过滤、离心、膜过滤、离子交换层析、活性炭脱色、酸(碱)调节pH值、乙醇沉淀蛋白质、发酵液中培养面包酵母等方法。净化的目的是除去发酵液中的阳离子、阴离子、蛋白质、色素、葡萄糖以及其它的杂质，使发酵液得以净化。在处理发酵液的过程中，既可以只采用一种净化方法，也可以采用两种或两种以上的净化方法。采用的净化方法不同，发酵液的净化程度也不同，从而对1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的合成反应也会造成不同的影响。如上所述，净化的D-核糖发酵液可以直接与4-硝基邻二甲苯或3，4-二甲基苯胺反应制取1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯。反应应具备的条件是在相当于1.0mol的D-核糖中加入1.0～1.2mol的4-硝基邻二甲苯或3，4-二甲基苯胺；同时使用1.0～2.0mol的Raney Ni作为氢化触媒，在3.5～6.0MPa的氢压和40～80℃温度下进行反应。在使用3，4-二甲基苯胺时，还需要加入0.4～1.0mol的HaB03和2.0～4.0mol的乙醇溶液。反应的具体操作过程是以净化的D-核糖发酵液和4-硝基邻二甲苯制取1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯时，将净化的D-核糖发酵液减压浓缩至一定体积，用95％的乙醇稀释1倍，随后与4-硝基邻二甲苯和触媒Raney Ni一起加入高压釜内。排出釜内氧气后，开动搅拌并升温，通氢并将釜内氢气压力调整至3.5～6.0MPa。待温度升至40～80℃时，维持一恒定的温度直到釜内不再吸氢时为止，停止搅拌，放料过滤。滤液冷却后即可得到鱼鳞片状的1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯结晶。以净化的D-核糖发酵液和3，4-二甲基苯胺制取1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯时，在净化的D-核糖发酵液中加入H3BO3，用液碱调节pH值至4.5～5.5，接着与3，4-二甲基苯胺的乙醇溶液一起倒入高压釜内，开动搅拌、升温。待温度达到20～30℃时，保温1小时左右；随后加入触媒Raney Ni，排出釜内氧气后，升温、通氢气并调整氢气压力在3.5～6.0MPa。待温度达到40～80℃时，维持一恒定的温度直到釜内不再吸氢，停止搅拌，放料过滤。滤液冷却后即可得到鱼鳞片状的1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯结晶。采用以上方法，以55～90％的收率得到了1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯。用以上述方法合成的1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯生产的核黄素(VB2)质量达到了中华人民共和国药典(1990年版)所规定的标准。由于本发明采用了廉价的原料，且生产方法简单，收率较高，从而使1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的生产成本大幅度下降，经济效益十分显著。实施例1取400ml含有4.80％的D-核糖发酵液，用草酸调节pH值至1.5～2.0后，加入10g活性炭脱色30min，抽滤，得到了365ml含D-核糖4.65％的净化发酵液。将上述净化发酵液100ml减压浓缩至20ml，用95％的乙醇稀释1倍，随后与4.65g的4-硝基邻二甲苯和7.50g的氢化触媒Raney Ni一起加入高压釜内。排出高压釜内氧气后，开动搅拌、升温，将釜内的氢气压力调至4.5MPa，待釜内温度达到60℃，维持此温度直至氢气压力不再下降，随后压滤反应液，滤液冷却后得到了鱼鳞片状的1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯结晶，经干燥称重为4.78g。实施例2取例1的净化发酵液100ml，加入1.00gH3BO3，并用液碱调节pH值至5.0，随后与3.95g的3，4-二甲基苯胺和10.0ml乙醇组成的混合液一起加入高压釜内，25℃时保温45min。将Raney Ni 7.85g加入釜内，45℃、4.0MPa条件下进行加氢反应，得到了1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯结晶干品4.53g。实施例3取400ml含有5.15％的D-核糖发酵液，用草酸调节其pH值至1.5～2.0后，以4000r/min的转速离心45min，将上层清液依次通过活性炭柱、732阳离子交换树脂柱和717阴离子交换树脂柱，得到了350ml含D-核糖5.00％的净化发酵液。将100ml的上述净化发酵液减压浓缩至20ml左右，用95％的乙醇稀释1倍并过滤，滤液与5.50g的4-硝基邻二甲苯和8.00g的Raney Ni一起加入高压釜内，在55℃、5.0MPa的条件下进行加氢反应，得到了1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯干品6.62g。实施例4取例3的净化发酵液100ml，加入1.06g的H3BO3，并用液碱调节其pH值至4.8，随后与4.30g的3，4-二甲基苯胺和8.0ml乙醇组成的混合液一起加入高压釜内，23℃时保温40min。将Raney Ni 8.50g加入釜内，45℃、3.7MPa的条件下进行加氢反应，得到了1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯干品6.14g。实施例5取450ml含有4.45％的D-核糖发酵液，用草酸调节其pH值至1.5～2.0，加入15g的活性炭脱色30min，抽滤得到了含D-核糖4.40％的滤液415ml。将滤液减压浓缩至50ml左右，用pH6.0的磷酸缓冲液稀释至150ml，随后加入5.0g的面包酵母，37℃下培养2hr，离心后得到上层清液140ml，在清液中加入280ml的乙醇，放置4hr后过滤，滤液经减压浓缩后通过732阳离子交换树脂柱和717阴离子交换树脂柱，共收集到含D-核糖11.85％的净化发酵液125ml。将60ml上述净化发酵液用95％的乙醇稀释1倍，与7.20g的4-硝基邻二甲苯和Raney Ni 10.86g一起加入高压釜内，58℃、6.0MPa的条件下进行加氢反应，得到了1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯干品10.30g。权利要求1.以Raney Ni作为氢化触媒、在有4-硝基邻二甲苯或3，4-二甲基苯胺的条件下，通过D-核糖的接触氢化生产1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法，其特征是使用的D-核糖是指含有一定量D-核糖的发酵液经过物理的、化学的、生物的净化方法中的一种或几种处理后得到的含杂质相对较少的D-核糖发酵液。2.如权利要求1所述的1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯直接生产法，其特征是上述物理的、化学的、生物的净化方法是指板框过滤、离心、膜过滤、离子交换层析、活性炭脱色、酸(碱)调节pH值、乙醇沉淀蛋白质、发酵液中培养面包酵母。全文摘要一种利用净化的D-核糖发酵液直接生产1-(D-核糖胺基)-3，4-二甲基苯的方法，其中的D-核糖发酵液的净化是采用离心、膜过滤、离子交换层析、活性炭脱色、酸(碱)调节pH值，培养面包酵母等物理、化学或生物的方法。文档编号C07H5/06GK1115763SQ9410882公开日1996年1月31日 申请日期1994年7月26日 优先权日1994年7月26日发明者谢红, 孙文敬, 蒋明珠 申请人:山西省生物研究所