背景及概述

(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸(又稱α-羥基-Y-氨基丁酸，簡(jiǎn)稱HABA)是氨基糖甙類抗生素進(jìn)行半合成的首選側(cè)鏈，大多數(shù)該類抗生素在適當(dāng)部位接上(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸后都會(huì)增加其抗菌活性，對(duì)耐藥菌的抗菌活性的增長(zhǎng)尤為顯著。(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸也是阿米卡星原料藥合成的起始物料或關(guān)鍵中間體。

圖1 (S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸的性狀圖

制備

關(guān)于(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸的合成方法國(guó)內(nèi)外報(bào)道較多，本文以谷氨酸為起始物料，經(jīng)羥基化、環(huán)合、氨解、霍夫曼等反應(yīng)步驟制備得到目標(biāo)化合物(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸[1]。

實(shí)驗(yàn)操作：

稱取谷氨酸(含量99%)12.12g(0.0816M)，加水32ml，在攪拌下緩緩加入濃鹽酸9.5ml，維持溫度30℃至40℃，另稱取亞硝酸鈉6.3g(含量98%，0.09M)，溶于18ml水中，所得溶液用恒流泵以0.025ml/分的流速加入谷氨酸溶液中，加完后，檢查應(yīng)無(wú)谷氨酸殘留，用旋轉(zhuǎn)濃縮器減壓濃縮至糖漿狀，加濃鹽酸1.8ml，升溫至98℃至100℃，真空度≥-0.09 MPa，環(huán)合反應(yīng)2.5小時(shí)，放冷，結(jié)晶，得到含NaCl的白色固形物Y-羧基-Y-丁內(nèi)酯。

在-5℃下向Y-羧基-Y-丁內(nèi)酯中加入濃氨水35ml，攪拌并維持溫度在-5℃至5℃之間，直至固形物完全溶解，得到α-羥基戊酰胺酸銨鹽溶液，另將3.44g氫氧化鈉(0.086M)溶于10ml水中，降溫至0℃后加入到α-羥基戊酰胺酸的銨鹽溶液中，在30℃至50℃，真空度≥ -0.09MPa，抽除氨得到α-羥基戊酰胺酸的鈉鹽溶液。

取NaOCl溶液51ml(含量11.81%).10M NaOH溶液62ml(0.62M)在三頸瓶中混勻并冷卻到0℃以下，在強(qiáng)烈攪拌下將(α-羥基戊酰胺酸鈉溶液流加入，反應(yīng)溫度維持在0℃至10℃，反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，迅速升溫至50℃，再維持反應(yīng)3小時(shí)，降至室溫后用濃鹽酸中和至PH3.5至4.5，上離子交換柱，2M NH4OH溶液解析，收集含(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸的解析液(用TLC確定)，在≤50℃下減壓濃縮，直到有大量晶體析出，冷卻結(jié)晶3小時(shí)，過(guò)濾，用乙醇洗滌結(jié)晶，烘干，得(S)-(-)-4-氨基-2-羥基丁酸，收率65.5%。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖敏，吳筱屏.立體選擇性合成(S,S)—2—羥基—3—氨基—4—苯基丁酸． 《 化學(xué)試劑 》 ， 1996