L-正缬氨酸是抗高血压药物培哚普利的重要手性中间体,一般是通过化学拆分或生物发酵法制得,但是常存在成盐拆分效果差、收率低、产物富含杂酸等问题,极大的增加了生产成本,降低了生产效率。因此,本文对L-正缬氨酸的分离纯化过程进行了系统研究。首先,系统的研究了L-正缬氨酸的热力学性质,采用静态法测定了L-正缬氨酸在甲醇-水、乙醇-水、异丙醇-水三组混合溶剂中的溶解度,温度范围为283.15K-318.15 K。结果表明温度、溶剂可以影响L-正缬氨酸的溶解度,溶解度数据采用Apelblat经验方程、λh方程和NRTL方程进行关联,并采用极性方程揭示了溶解度与溶剂极性的关系。同时,采用NRTL方程计算L-正缬氨酸的混合过程热力学性质,结果表明混合过程为吸热的和自发的。此外,基于热力学性质和部分介稳区数据,筛选确定了L-正缬氨酸结晶法手性分离溶剂体系。其次,采用粉末X射线衍射(PXRD)初步判定正缬氨酸的外消旋体类型为外消旋化合物,采用差示扫描量热仪(DSC)来确定正缬氨酸的二元熔融相图,并通过液相构建了正缬氨酸在乙醇-水体系中的手性三元溶解度相图,结果表明DL-正缬氨酸的稳定热力学状态为外消旋化合物,同时确定了体系的共熔组成为60.0%。基于相图,探究了优先结晶的可行性并确定了优先结晶工艺,同时考察了过饱和度、溶液初始组成、晶种量对优先结晶过程的影响。最后,根据上述研究内容,可以得到优先结晶的较优工艺,但产品收率较低。因此,采用添加剂与优先结晶耦合来实现正缬氨酸的手性分离。首先,系统的筛选了添加剂,包括二元酸、氨基酸、酯类等;发现六种与正缬氨酸分子结构相似的添加剂的作用效果较明显,它们可以将产品收率提高30.0%。基于DL-正缬氨酸和L-正缬氨酸的晶体结构的差异,探究了六种添加剂的作用机理,同时也考察了添加剂对DL-正缬氨酸和L-正缬氨酸的溶解度和成核的影响,进一步验证了添加剂的作用机理;此外,采用HPLC和在线仪器FBRM考察了添加剂含量对优先结晶的影响,发现添加剂含量增加可以促进正缬氨酸的手性分离。