一、技术领域
本发明涉及茶氨酸的合成方法，属于化学合成领域。
二、技术背景
茶氨酸(L-theanine)是茶叶中的特有成分，是茶叶中含量最高的游离氨基酸， 具有多种药用与食用功能，其结构式为：CH3CH2NHCOCH2CH2CH(NH2)COOH。 根据目前文献报导，茶氨酸的化学合成可简单归纳为以下三条合成路线：
第一条路线：焦谷氨酸(吡咯烷酮酸)法，即用焦谷氨酸与乙胺反应生成 茶氨酸。早在1942年以色列人Liechtenstein首次在实验室中用乙胺和吡咯烷酮 酸在水溶液中反应得到茶氨酸。1951年，日本人桥爪斌改进了合成方法，即用 L-吡咯烷酮酸与纯乙胺在低温下放置反应，茶氨酸的产率有所提高，1961年Y. Yamada等人曾将L-吡咯烷酮酸先形成铜盐，再与纯乙胺反应的方法合成茶氨酸， 达到能有效地利用了反应物与生成物之间溶解性的差异，提高了收率(暨南大学 学报，1991，12，126)。1997年K.Shoichi等人(日本专利9263573，1997)在 1-10倍于吡咯烷酮酸的环糊精存在下，使吡咯烷酮酸与乙胺的盐酸盐反应，产生 茶氨酸。2002年李炎等人(中国专利1415599A，2003-05-07)将L-吡咯烷酮 酸与无水乙胺直接在惰性气体的氛围下，控制6.0-12Mp的压力及60-100℃的温 度下反应合成茶氨酸。该合成路线的缺陷是反应时间长、收率低，大多采用高压。
第二条路线：N-取代的谷氨酸酯的乙胺解反应产生N-取代的茶氨酸，再脱 除保护基获得茶氨酸。这种方法间的主要差异在于氨基保护基的选择。1964年 T.Furuyama等人(Bull.Chem.Soc.Jap.1964，37，1078)用CS2保护谷氨酸的α-氨 基；1993年K.Hirokazu等人(日本专利5070419，1993)选择三苯甲基作保护 基；2000年A.Setsuko等人(日本专利026383，2000)选用Z基(苄氧甲酰基) 保护α-氨基分别合成出了茶氨酸。这种合成方法的不足在于反应时间长、收率 低，选用的保护基大多价格不菲。
第三条合成路线：N-取代的谷氨酸酐法。该法先用保护基将谷氨酸的α-氨 基保护起来使其分子内脱水生成环状谷氨酸酐后，直接与乙胺作用生成N-取代 茶氨酸，再除去保护基得到茶氨酸。1935年Melville(Biochem.J.，1935，29，179) 用Z基(苄氧甲酰基)作谷氨酸的α-氨基的保护基，1949年Kidd等人(Nature， 1949，163，604)用邻苯二甲酰基作谷氨酸的α-氨基保护基，应用此方法分别合 成了L-谷氨酰胺和DL-谷氨酰胺。日本人A.Setsuko等人(日本专利278848， 2001)用Z基(苄氧甲酰基)保护谷氨酸的α-氨基，成酐后用乙胺的盐酸盐与 三乙胺/碳酸钠混合后加入到二甲亚砜中合成N-取代茶氨酸，用催化加氢法脱除 保护基Z基(苄氧甲酰基)，获取了茶氨酸，但其存在所用试剂苄氧甲酰基价格 昂贵，反应需二甲亚砜与三乙胺等有机溶剂的不足，制约了其产业化，选择性较 差，收率低，一般不高于30％。
到目前为止，采用邻苯二甲酰基作为谷氨酸α-氨基的保护基合成L-茶氨酸 的方法未见文献报道，我们采用该方法以较低的生产成本合成了L-茶氨酸。
三、发明内容
1.发明目的
本发明的目的是提供一种合成茶氨酸的新方法，该方法具有原料价格廉价、生产 成本低、选择性高、反应速度快、收率高的特点。
2.技术方案
一种合成茶氨酸的方法，其方法步骤如下：
(1)L-谷氨酸与邻苯二甲酸酐在熔融的条件下生成邻苯二甲酰L-谷氨酸， 同时产生L-焦谷氨酸(L-吡咯烷酮酸)；此反应的反应温度在120-180℃，L- 谷氨酸与邻苯二甲酰酐的摩尔比为1.0-4.0，反应时间为20-180分钟；
(2)由步骤1产生的邻苯二甲酰L-谷氨酸与醋酸酐煮沸3-20分钟产生邻 苯二甲酰L-谷氨酸酐；
(3)由步骤2产生的邻苯二甲酰L-谷氨酸酐与乙胺水溶液直接作用生成 邻苯二甲酰L-茶氨酸，此反应的温度为-10-35℃，所用乙胺水溶液的浓度 为1-100％；
(4)由步骤3生成的邻苯二甲酰L-茶氨酸直接与水合肼溶液反应脱除邻 苯二甲酰基而产生获得L-茶氨酸，此反应的温度为-10-35℃，反应时间为 二天，所用水合肼溶液的浓度为1-10％。
上述步骤(2)中醋酸酐与邻苯二甲酰L-谷氨酸的摩尔比为1.0-10.0；
步骤(3)中乙胺水溶液与邻苯二甲酰L-谷氨酸酐的摩尔比为1.0-10.0；
上述步骤(4)中所述的水合肼溶液可以是水合肼的水溶液，也可以是水合 肼的乙醇溶液，又可以是水合肼的乙醇与水的混合物。
3.有益效果
本发明与现有技术相比，尤其是与第三条合成路线相比，具有以下的显著特点：
(1)本发明采用价格低廉的邻苯二甲酰基作为谷氨酸α一氨茶的保护基合成L- 茶氨酸，而且，每步反应产物均易结晶分离，具有生产成本低的优势；
(2)利用焦谷氨酸水溶性大，邻苯二甲酰谷氨酸、邻苯二甲酸溶解度小的特征。 采用谷氨酸过量法，既可避免邻苯二甲酰酐反应不完全所引起的结晶分离困难， 又可同时产生附加值的L-焦谷氨酸；
(3)在室温下，直接用乙胺水溶液与邻苯二甲酰L-谷氨酸酐反应，反应速度快、 选择性高；
(4)本法合成的茶氨酸收率高，一般超过50％。
四、具体实施方法
实施例1
L-谷氨酸40克、邻苯二甲酰酐20克加入500ml烧瓶中，控制油浴温度150 ±5℃、熔融后反应45分钟，趁热倾入沸水中，冷却结晶得到邻苯二甲酰L-谷 氨酸32.2克(收率81％)和L-焦谷氨酸13.8克；邻苯二甲酰L-谷氨酸15克在 醋酸中煮沸5分钟产生邻苯二甲酰L-谷氨酸酐12.6克(收率90％)；将该酸酐 10克在室温下直接与70％乙胺水溶液反应，由于反应较激烈，有反应热放出， 最好缓慢加入酸酐或反应起始在冷却的条件下进行，反应一般可在十分钟内完 成，蒸出乙胺、浓缩、酸化可析出邻苯二甲酰L-茶氨酸10.4克(收率89％)；将 邻苯二甲酰-L-茶氨酸8克在室温下直接溶于30毫升的5％的水合肼的水溶液中 放置二天，用硫酸酸化，调pH至2，过滤除去邻苯二甲酰水合肼与硫酸水合肼 沉淀，清液减压浓缩，调PH值5.5，结晶析出L-茶氨酸粗品4.1克，用乙醇洗涤 精制得精品3.7克(总收率52％)。
实施例2
L-谷氨酸30克、邻苯二甲酰酐20克加入500ml烧瓶中，控制油浴温度150 ±5℃、熔融后反应50分钟，趁热倾入沸水中，冷却结晶得到邻苯二甲酰L-谷 氨酸31.8克(收率80％)和L-焦谷氨酸8.1克；以下步骤同实施例1。
实施例3
以实施例1相同的操作步骤合成邻苯二甲酰-L-茶氨酸，称取邻苯二甲酰-L- 茶氨酸10克在室温下直接溶于60毫升的3％的水合肼的水和乙醇溶液中放置二 天，用盐酸酸化，调pH至3，过滤除去邻苯二甲酰水合肼沉淀，清液减压浓缩， 调PH值5.5，结晶析出L-茶氨酸粗品5.3克，用乙醇洗涤精制得精品4.5克。