The chemical-enzymatic preparation and resolution of β-naphthyl alcohol

通过化学-酶相耦合的方法,成功制备出e.e.值>99%的S-β-萘乙醇,使其光学纯度达到了制备R-2-萘乙胺的要求。研究中以β-萘乙酮为原料,经硼氢化钠还原得到外消旋的β-萘乙醇。经过酶催化动力学拆分,β-萘乙醇中R型底物100%全转化为酯,S构型底物型被保留,这样体系中S构型底物的e.e.值达到近100%。本文还考察了若干因素对酶催化动力学拆分过程的影响,并最终确定了酶催化动力学拆分β-萘乙醇制备S-β-萘乙醇的最适条件：反应温度45 ℃,溶液为甲苯,底物浓度为100 mmol/L。     

动力学拆分制备（R）-3,5-双三氟甲基苯乙醇

通过动力学拆分方法,由3,5-双三氟甲基苯乙酮出发,经过 NaBH4还原,制备得到高纯度消旋化的(R,S)-3,5-双三氟甲基苯乙醇。经过筛选得到2种高效高选择性动力学拆分(R,S)-3,5-双三氟甲基苯乙醇的脂肪酶：Novozym 435和Rhizopus arrhizus。以Rhizopus arrhizus作为实验脂肪酶,考察了影响其动力学拆分的因素,包括溶剂、反应温度和底物浓度,获得最佳的反应条件为：正己烷作为溶剂,40℃下反应,底物浓度为100 mmol/L。在最佳的条件下,以乙酸乙烯酯作为酰基供体进行动力学拆分反应,经过后期的分离纯化,成功制备得到了e.e.值接近100%的(R)-3,5-双三氟甲基苯乙醇。     

微水相中S-2-苯基丙酸的制备

以外消旋体2-苯基丙酸为原料,探讨不同醇对2-苯基丙酸酯化反应的影响,确定异丙醇为最佳醇底物. 通过微水相优化拆分制备S-2-苯基丙酸的反应条件,确定了青霉素酰化酶拆分制备S-2-苯基丙酸的最佳工艺参数. 实验结果表明,95%四氢呋喃水溶液中,酶浓度1.5 mg/mL,底物浓度0.3 g/mL,30℃,pH 7为最佳酶拆分反应条件,S-2-苯基丙酸的收率为94.5%,ee值为97.0%.     

酶法拆分氮-15标记S-苄基-半胱氨酸的研究

S-苄基-半胱氨酸是化学法制备氮-15（^15N）标记胱氨酸及其衍生物的重要前体,以S-苄基-D,L-半胱氨酸为拆分底物,对氨基酰化酶酶促拆分工艺如反应温度、初始pH值、酶和底物的用量、反应时间等工艺参数进行了考察。在较佳的工艺条件下,苄基-L-半胱氨酸拆分的单程收率达到45%,未出现同位素丰S-度稀释现象。     

卤醇脱卤酶催化合成(S)-2-溴-1-苯基乙醇的工艺优化

以新型卤醇脱卤酶AbHHDH为催化剂,催化拆分外消旋2-溴-1-苯基乙醇生成光学纯的(S)-2-溴-1-苯基乙醇,通过单因素实验探究了缓冲液pH值、缓冲液浓度、催化剂用量、底物浓度以及温度对催化合成反应的影响。结果表明,在NaH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲液pH值为8.0、NaH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲液浓度为200 mmol·L~(-1)、催化剂用量为37.5 g·L~(-1)、底物浓度为20 mmol·L~(-1)、温度为28℃的最优工艺条件下反应15 min,(S)-2-溴-1-苯基乙醇的ee值为100%,收率为35.11%。     

微波辐射硫酸铝催化合成β-萘乙醚

研究了应用微波辐射技术,以β-萘酚和乙醇为原料,在硫酸铝催化下反应合成β-萘乙醚的方法,采用熔点、红外光谱对产物进行了测定.考察了反应温度、微波辐射时间、催化剂用量以及物料比对反应收率的影响.用正交试验方法对主要影响因素进行了优化,得到的优化条件为:反应温度100 ℃,反应时间15 min,反应物摩尔比为β-萘乙醚∶乙醇=1∶5.5,催化剂用量2.0 g,在此优化条件下,合成产物收率可达70%以上.     

动态动力学拆分高效制备(R)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-羧酸

利用固定化的南极假丝酵母脂肪酶B(CAL-B)实现外消旋底物1,2,3,4-四氢异喹啉-1-羧酸酯[(±)-1]的动态动力学拆分高效制备(R)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-羧酸[(R)-1-TIC]。考察了不同来源CAL-B制剂的催化效果,以及关键反应条件对底物稳定性和酶催化速率的双重影响。结果表明:商品化脂肪酶制剂QLlip-9提供了最佳的催化效果;反应温度提高至30℃、醋酸铵缓冲液的初始pH值提高至8.0时,虽然底物稳定性略微下降,但完全转化所需时间大幅缩短,整体催化效率明显提高;pH值恒定控制策略则加快了反应后期无效底物的消旋化速率,从而进一步提高催化效率。当(±)-1浓度为20 g/L时,QLlip-9浓度降至10 g/L基本不影响催化效果,最佳酶/底物比率(酶与底物的质量比)达到1:2。在上述优化条件下,反应时间缩短至6h,转化率不低于99%,产物的对映体过量值(enantiomeric excess of product, e.e.p)为96%,生产速率达到0.24 g/(h·g酶),为目前文献报道最高水平的8倍。在此基础上,实现了8批次的重复利用,并在300 mL,1 000 mL和20 L体系中实现了逐级规模放大,最终通过浓缩结晶法提取获得e.e.p≥99%的(R)-1-TIC晶体(分离收率不低于80%)。以上研究不仅大幅提高了该反应的整体催化效率,并且降低了酶的使用量。     

（R）-醇腈酶催化法合成（R）-（-）-1-（2-萘基）-2-N-甲基氨基乙醇

以2-萘甲醛为原料,经酶致转氰化、氰基还原、甲酰化、酰胺还原合成了光学活性(R)-(-)-1-(2-萘基)-2-N-甲基氨基乙醇5.转氰化过程采用来源于苦杏仁、枇杷仁、桃仁、黑布林果仁和苹果籽仁的醇腈酶催化HCN对底物醛的加成获得(R)-氰醇,通过比较反应产率和产物对映体过量值(ee)发现苦杏仁醇腈酶的催化效果最好,相应值分别为68.8%和88.3%;(R)-氰醇的O-保护衍生物2经化学法转化为标题化合物5,总产率达47%,ee值达88.0%, 其结构经IR和1H-NMR确证.实验结果表明,醇腈酶催化合成的手性氰醇光学纯度较高,是合成手性氨基醇化合物的优秀原料,并且在随后的化学转化过程中各步反应产物均很好地保留了光学纯度.     

微波辐射硫酸铝催化合成β-萘乙醚

研究了以β-萘酚和乙醇为原料,在硫酸铝催化下应用微波辐射技术合成β-萘乙醚。运用正交实验方法确定了最佳合成条件:β-萘酚与乙醇摩尔比1∶5.5、催化剂与反应物质量比1∶5.95、反应温度100℃、反应时间20 min。在此最佳条件下,产物收率可达70%以上。采用熔点法和红外光谱法对产品进行了表征。     

氯化铁催化合成β-萘乙醚

介绍了以乙醇和β-萘酚为原料,在氯化铁(FeCl·36H2O)催化下合成β-萘乙醚的方法,讨论了反应时间、催化剂用量以及反应物摩尔比对合成的影响,确定了最佳反应条件。     

(S)-(+)-2-(2-萘)-2-N-甲基氨乙醇的合成与表征

以β-萘乙烯为原料,通过烯烃的Sharpless不对称双羟化、环化、开环、催化氢化、甲酰化、还原等6步反应,生成标题化合物,总产率以β-萘乙烯计为39.7%,e.e.值高达97%~99%。对产物进行了质谱、红外光谱、1HNMR和13CNMR表征。     

生物酶法合成(S)-2-氨基-1-丁醇的研究

以粪产碱杆菌来源的青霉素G酰化酶为催化剂,酶法拆分苯乙酰消旋底物转化生成(S)-2-氨基-1-丁醇。通过对催化过程中加酶量、底物浓度、反应温度、pH进行优化,确定最适酶催化条件是pH 9.0,40℃,底物浓度100 mmol/L,酶量2 U/mL,反应体积80 mL。在最适反应条件下,当消旋底物转化率达40%时终止反应可获得较高的产物光学纯度(ee>99%)。     

固定化CGMCC No.2266生物转化法制备(S)-(-)-β-羟基苯丙酸乙酯

在邻苯二甲酸二丁酯中采用固定化酿酒酵母CGMCC No.2266不对称还原β-羰基苯丙酸乙酯制备(S)-(-)β--羟基苯丙酸乙酯。将干重为430 mg的100 ml菌液50℃预热处理30 min,以2%海藻酸钠固定化得到的直径为2 mm的固定化细胞增殖培养72 h,在300 ml邻苯二甲酸二丁酯中转化17.2 mmol.L-1β-羰基苯丙酸乙酯,摩尔产率和对映体过剩值可以分别达到92.2%和100%。固定化细胞可以较好地重复利用于转化反应10次。产率随底物浓度的增高而降低,分批加入底物可以降低底物浓度过高对反应过程的抑制。     

生物催化不对称还原制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸

以克隆表达的乳酸脱氢酶(D-LDH)为催化剂来还原前手性化合物2-羰基-4-苯基丁酸(OPBA),制备重要的手性中间体(R)-2-羟基-4-苯基丁酸(R-HPBA)。通过考察影响反应的各因素,确定了反应pH、初始底物浓度,酶加量及NAD+加量等参数。最后,以分批补料的方式进行产物制备,4 h内即可完全转化100 mmol/L底物。经验证,所得产物的构型完全正确,且e.e值>99.9%。     

酵母细胞不对称还原4-氯苯乙酮合成相应手性醇

以4-氯苯乙酮(C l-ACP)为苯环上含卤素的芳香酮的模型底物,研究了活性酵母细胞在水相体系中催化该类芳香酮不对称还原合成相应手性醇的反应特性。结果表明,酵母细胞可催化C l-ACP的不对称还原反应,产物为S-型的4-氯-α-苯乙醇(C l-PEA),反应的立体选择性很高,S-C l-PEA的e.e.值可达到99%左右。较合适的反应条件为:反应60 h,底物浓度低于20 mmol/L,体系的pH为6~8,温度为30℃左右,酵母细胞用量为20 g/L左右,以质量浓度为20 g/L的葡萄糖为辅助底物。产物得率可达到33%。同时发现酵母细胞可以选择性地氧化外消旋C l-PEA中的S-型醇为C l-ACP。     

酶-化学级联催化制备(S)-烟碱

传统(S)-烟碱合成方法步骤复杂且依赖多种化学催化剂。为了实现(S)-烟碱的绿色合成,设计了酶-化学级联途径：首先构建了亚胺还原酶（IRED）与甲酸脱氢酶（FDH）的偶联体系,以麦斯明为底物合成(S)-降烟碱;然后将(S)-降烟碱经Eschweiler-Clarke反应制备(S)-烟碱。通过大肠杆菌宿主分别对IRED和FDH进行表达,得到含酶细胞及酶液,研究了pH和温度对细胞中IRED和FDH酶活力的影响。优化酶催化制备(S)-降烟碱的反应条件,在30 ℃、pH 7.5条件下,添加质量浓度为30 g/L的麦斯明、600 U/L含IRED细胞、900 U/L含FDH细胞、0.6 mmol/L NADP+和质量浓度为90 g/L的甲酸钠,(S)-降烟碱的产率>98%,对映体过量（e.e.）值>99%。最后通过化学法将(S)-降烟碱甲基化得到(S)-烟碱,此步骤产率和e.e.值均达99%以上。     

合成β-萘乙醚的研究进展

β-萘乙醚是一种很好的香料。合成β-萘乙醚催化剂的研究对于p萘乙醚的生产具有重大影响。评述了近年来合成β-萘乙醚的Williamson法和β-萘酚乙醇醚化法。结果表明,固体酸（对甲苯磺酸、三氯化铁、氯化铜、硫酸铝、硫酸铁和硫酸氢钠等）是由β-萘酚和乙醇醚化合成β-萘乙醚的良好催化剂。     

香料β-萘乙醚合成新工艺研究

介绍了以乙醇和β-萘酚为原料,在硫酸铝(Al2(SO4)3.18H2O)催化下合成β-萘乙醚的方法,讨论了反应时间,催化剂用量以及反应物摩尔比对合成的影响,确定了最佳反应条件。     

用壳聚糖修饰的大孔SiO_2材料固定化脂肪酶拆分萘普生甲酯

以壳聚糖(Chitosan,CS)修饰的大孔SiO_2材料为载体,通过吸附法固定柱状假丝酵母菌脂肪酶(Candida rugosa lipase,CRL)获得了CRL/CS-SiO_2固定化脂肪酶。并以催化拆分萘普生甲酯水解反应为对象,研究大孔SiO_2载体性能以及CRL固定量对反应的影响。结果表明,该CRL/CS-SiO_2固定化酶在结构上仍然保持载体Si O_2材料的微米级孔道,且CRL以纳米薄层的形式较为均匀地涂覆在孔道表面上。该固定化酶催化生成(S)-萘普生的转化率和选择性都远高于游离酶,其产物转化率随着CRL酶固定量的增加而增大,当CRL负载量为53.2 mg/g,反应120 h时,(S)-萘普生的转化率可达到44.6%,对映体过剩值eep达到100%,对映体选择性远大于200。     

固定化Pseudovibrio-ω-转氨酶催化合成(4S)-四氢萘酮

舍曲林是一种重要的选择性5’-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI）类抗抑郁药物,已经在全球抑郁症治疗中起到了重要的作用。（4S）-四氢萘酮是合成舍曲林的关键中间体,其供应受限于缺乏操作简单且环境友好的手性拆分路线。假单胞菌ω-转氨酶（Pseudovibrio-ω-Transaminase,P-ω-TA）是一种来源于海绵假单胞菌Pseudovibrio sp. WM33,具有吡哆醛-5’-磷酸（PLP）依赖性的转氨酶,对（4S）-四氢萘酮表现出良好的手性拆分能力,可将（1S,4S）-去甲基舍曲林转化为（4S）-四氢萘酮,但该游离酶在应用时面临酶制备过程复杂、只能单次使用和稳定性差等问题,使用成本高。本研究以T4噬菌体衣壳作为载体,探索了P-ω-TA的自组装固定化及生物催化回收利用。通过将P-ω-TA融合到T4的非必需小外壳蛋白（Soc）上,实现了酶在T4衣壳上的亲和固定,且拷贝数较高。固定化的P-ω-TA保持了完整的活性,可通过离心操作轻松回收并进行重复使用。在五次回收和重复使用过程中,每轮酶活性的平均回收率均大于93%。经验证,固定化P-ω-TA保持了在底物手性中心处的（S）-型选择性拆分以及对（1S,4S）-去甲基舍曲林的催化能力。本研究建立的固定化P-ω-TA方法降低了对（4S）-四氢萘酮手性拆分催化成本,并有助于建立一条更环保的舍曲林合成路线。关键词：假单胞菌ω-转氨酶;T4噬菌体;手性拆分;酶固定化;舍曲林中图分类号：Q814.2 文献标识码： A 文章编号：