L-丙氨酸在配合物领域的应用

王卓 罗囡囡(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心化学部, 北京 100081)

L-丙氨酸，又称α-氨基丙酸，是一种α-氨基酸的左旋异构体，为白色结晶，具有特殊的甜味。可以采用化学合成法、酶法以及发酵法生产，广泛用于医药、生物、食品、化工等领域，常用于合成甜味剂、制备药物化合物、测定肝功能等，是一种应用范围广且发展潜力大的重要化工产品。

通过对大量专利文献的分析和总结，发现L-丙氨酸除了现有的应用领域，国内的研究机构近几年开始采用L-丙氨酸等氨基酸制备配合物，提供了L-丙氨酸应用的新视角和新思路。

1 微量金属元素添加剂

以L-丙氨酸为配体的配合物可以在补充生物体所需微量元素的同时补充氨基酸，提高了生物吸收率。

中国科学院兰州化物所合成了一种二价铁-L-丙氨酸配合物，作为铁离子添加剂[1]。

中国科学院过程工程研究所提供一种α-氨基酸铬(III)配合物，由三价铬离子与L-丙氨酸螯合而成[2]。

2 催化剂

齐齐哈尔大学研制出了一种以1,5-环辛二烯和L-丙氨酸为双配体的铑催化剂，在含有铑盐的乙醇、水溶液中加入1,5-环辛二烯，得到[Rh(cod)Cl]2催化剂，再加入L-丙氨酸的氢氧化钠溶液，得到新型铑催化剂，用于催化取代乙炔的手性聚合，能够提高取代乙烯的聚合转化率和立体选择性[3]。

香港理工大学制备出了一种铑催化剂(图1)，其中L1为吡啶羧酸或2-乙烯吡啶或4-乙烯吡啶与丁烯酮、丙烯酸甲酯或丙烯腈的共聚物，配体L2为吡啶羧酸或氨基酸，M为Co、Cu、Ni或Fe，这一催化剂是双活性物种的正负离子性催化剂，用于羰基化合成乙酸、乙酐的反应[4]。

巴斯夫股份有限公司提供一种含铱的氨基酸配合物(图2)，用于催化醇的胺化反应，使用该催化剂有利于在较低的温度下选择性生成仲胺或叔胺，获得较高的产率，且反应中不需要加入碱。图2中X为卤素，氨基酸可以为L-或D-α-氨基酸，具体可以为丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸等[5]。

巴斯夫欧洲公司制备出了一种负载型含锡催化剂，将包含硝酸锡与丙氨酸配位剂的溶液施加于载体上得到，该催化剂用于催化气相合成胺[6]。

3 席夫碱配体配合物

丙氨酸等氨基酸与醛类化合物合成席夫碱配体，再与金属盐螯合得到席夫碱金属配合物，广泛用于催化剂、医药以及电致发光等领域。

广西民族大学制成了一种用于氧化松香的席夫碱金属催化剂，以丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等氨基酸为有机胺，与水杨醛等醛类化合物反应制得席夫碱配体，与锌盐、铜盐、锰盐、镍盐等过渡金属盐配位得到席夫碱金属配合物，这一配合物催化效率高、制备成本低、松香转化率高[7]。

西北师范大学合成了一种高分子负载三元氨基酸席夫碱金属铜配合物催化剂(图3)，以氯甲基化聚苯乙烯、2,4-二羟基苯甲醛、丙氨酸、1,10-邻菲罗啉和乙酸铜为反应原料制备，可用于催化氧化乙基苯、异丙苯，具有高转化率和高选择性[8]。

北京师范大学提供一种镓席夫碱四元配合物(图4)，由丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸等氨基酸与水杨醛反应得到的席夫碱配体Li，与bipy、phen等含氮杂环碱配体Li’和镓盐络合得到，此配合物具有抗肿瘤活性，同时具有较好的热力学及动力学稳定性[9]。

4 结语

1999年国内L-丙氨酸的年产量仅几十吨，目前，我国已有多家企业具备万吨级L-丙氨酸的生产能力。作为L-丙氨酸的生产企业，寻找到更为广阔的下游应用行业是十分必要的，专利技术汇集了行业中最新颖、最先进、也最具有工业应用前景的技术和研究，经分析和总结得到的上述应用，为L-丙氨酸的上游生产企业提供了产品应用的新思路和新方向，对于生产企业开拓下游企业具有一定的指导和借鉴作用。由于L-丙氨酸的应用涵盖了工业原料、食品、药品等领域，对于产品不同的需求，也进一步督促国内的原料企业生产出低能耗、高纯度的产品，以适应市场的需求。

[1]CN101735089A.

[2]CN102898338A.

[3]CN104324750A.

[4]CN1672791A.

[5]WO2014023549A1.

[6]CN103945935A.

[7]CN101077960A.

[8]CN101450324A.

[9]CN101781325.