微生物转化苯乙酮酸合成R-(-)- 扁桃酸

考察了酵母菌株FD11b不对称还原苯乙酮酸生产R-(-)-扁桃酸的重复使用性能.菌株FD11b在持续6批次(14 d)的还原反应中,一直保持着较高的催化还原活性,且目标产物R-(-)-扁桃酸的对映体过量值(e.e.值)均高于96.5%.在30 L发酵罐上进行Fed-Batch放大试验,当菌体浓度(细胞干重,以下同)为12.5 g/L,底物苯乙酮酸浓度控制在20~30 mmol/L时,还原反应49 h,产物浓度可达125 mmol/L,产物得率为96.1%,e.e.值为98.5%.     

不对称还原苯乙酮酸甲酯的生物转化菌种选育及条件优化

选用酵母菌、乳酸菌、粪链球菌、假丝酵母等4个种属共15株菌株,研究其对苯乙酮酸甲酯的不对称还原催化特性.以具有R(-)-扁桃酸甲酯较高转化活力的菌株S.cNo.1、S.cNo.3、S.cNo.9作为出发菌株,采用紫外与微波复合诱变的方法,筛选获得S.c3.5.16突变株.考察培养温度、pH值对该突变株转化活力的影响,结果表明,S.c3.5.16菌株的R(-)-扁桃酸甲酯生物转化最适反应条件为培养基pH6.5、温度38℃,苯乙酮酸甲酯转化为扁桃酸甲酯的得率达到99.3%,R(-)-扁桃酸的光学纯度达到95.5%e.e..     

全细胞生物催化邻氯扁桃腈不对称合成(R)-邻氯扁桃酸

(R)-邻氯扁桃酸((R)-2-Cl-MA)是制备抗凝血集药物氯吡格雷的关键中间体.以Labrenzia aggregate(La N)来源的腈水解酶作为催化剂,邻氯扁桃腈(2-Cl-MN)消旋体作为底物.2-Cl-MN在水相中能够自发消旋,使得两种构型的底物均能转化成(R)-2-Cl-MA,因而能提供100%的产物得率.反应产物经过简单的萃取、重结晶后即可得到光学纯度高达99.9%的产物.实验系统优化了底物浓度、反应温度、p H等反应条件对La N腈水解酶的活性和对映体选择性的影响.在最优反应条件下采用分批补料的反应方式,使得(R)-2-Cl-MA的产量在35 h内达到68.6 g/L,产率86.4%,99.9%ee.为规模化生产(R)-2-Cl-MA提供了一条实用途径.     

酿酒酵母中D-(-)-扁桃酸脱氢酶性质研究

采用DEAE Sepharose离子交换层析、Butyl Sepharose疏水层析和Blue Sepharose亲和层析等分离方法,从高产D-(-)-扁桃酸的酵母菌株BY1.1b中纯化得到电泳纯的D-(-)-扁桃酸脱氢酶.采用Sephacryl S-200分子筛层析柱测得该酶的相对分子质量约60 kDa,用SDS-PAGE电泳测得该酶亚基分子量为32 kDa,表明该酶属于同型二聚体.该酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH为6.0.该酶在低于30℃,pH5.5~8.0较为稳定.以NADH和苯乙酮酸为底物,其Km值分别为Km(NADH)=99.2μmol/L和Km(苯乙酮酸)=263.3μmol/L.     

利用脂肪酶Novozym 435催化转酯反应对映选择性合成(R)-α-硫辛酸的手性前体

利用商品脂肪酶Novozym 435介导的对映选择性转酯反应催化拆分(R,S)-6-羟基-8-氯辛酸乙酯(ECHO),以合成(R)-α-硫辛酸的手性前体。对酶促拆分反应的条件进行了优化,确定了该酶的最适反应条件:以乙酸乙烯酯为酰基供体,最适反应温度为50°C,以异丙醚为反应介质,酶最适上载量为100g/mol ECHO,可以耐受的底物浓度为1mol/L。在产品的克级制备反应中,6h底物转化率为47%,产物(R)-6-乙酰氧基-8-氯辛酸乙酯的对映体过量值(eep)为90%,时空产率高达471g/(L·d),产品总收率为36.3%。该酶法催化的转酯化反应为(R)-α-硫辛酸的合成提供了一条新的途径。     

(R)-(-)-3-氯-1,2-丙二醇合成(R)-(-)-3-氯-2-羟丙基对甲苯磺酸酯的研究

以(R)-(-)-3-氯-1,2-丙二醇为原料合成了医药中间体(R)-(-)-3-氯-2-羟丙基对甲苯磺酸酯,探讨了反应温度、反应时间、溶剂种类及用量、催化剂种类及用量,以及原料配比等因素对反应的影响.通过正交试验确定了适宜的合成工艺条件:反应温度0℃;反应时间6 h;对甲苯磺酰氯与(R)-(-)-3-氯-1,2-丙二醇摩尔比为1.2∶1;催化剂NaOH与(R)-(-)-3-氯-1,2-丙二醇的摩尔比为1.2∶1;以乙酸乙酯为溶剂,(R)-(-)-3-氯-1,2-丙二醇浓度为125 g/L.在此工艺条件下产物得率大于85%.     

多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产(R,R)-2,3-丁二醇

【目的】对多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa的玉米粉同步糖化发酵工艺进行优化,以获得低成本、高效的(R,R)-2,3-丁二醇生产技术。【方法】研究玉米粉浓度、氮源种类和氮源浓度对菌体生长、耗糖能力以及(R,R)-2,3-丁二醇产量、产率、得率和转化率的影响,并在此基础上进一步考察培养基中其它成分对(R,R)-2,3-丁二醇发酵的影响。【结果】优化后的培养基组分为玉米干粉140g/L,酵母粉30g/L,Na_2HPO_4 3g/L,KH_2PO_43g/L,(NH_4)2SO_42g/L,MgSO_40.8g/L,微量元素溶液2mL/L。使用优化后的培养基进行同步糖化发酵,发酵50h后(R,R)-2,3-丁二醇产量达到56.28g/L(光学纯度为98.3%),对葡萄糖的得率为0.44g/g,产率为1.13g/(L·h)。【结论】(R,R)-2,3-丁二醇生产技术低价高效,可为其工业化生产提供参考。     

定向产S-1-苯乙醇菌株的筛选和发酵

以DL-1-苯乙醇为唯一碳源从土壤微生物中筛选出1株高度立体选择性还原苯乙酮为S-1-苯乙醇的产酶菌株No.XC35-8。对发酵条件进行了优化，考察了多种辅助底物对酶促反应的影响，选取异丙醇进一步研究其对酶促反应的促进作用。结果表明：5g/L葡萄糖为培养基碳源，10g/L胰蛋白胨为氮源，30℃，200r/min振荡培养30h。转化底物苯乙酮体积分数为0.1%，辅助底物异丙醇体积分数为6%，转化24h，底物转化率可达83.4%，产物的对映体过量值(ee值)为99.5%。     

α-苯乙醇的酶法拆分工艺优化

使用一种重组脂肪酶对乙酸苯乙酯进行选择性水解拆分以得到R-α-苯乙醇.研究首先以选择性和转化率为指标,测定了底物浓度、酶量、缓冲液的浓度和pH、反应温度、摇床转速以及反应时间等因素对拆分效果的影响.结果显示,在最佳条件下,产物R-α-苯乙醇ee达到97.2%,转化率48%.反应液进行过硅胶柱分离后,R-α-苯乙醇的产率为30%,ee值为98%;S-乙酸苯乙酯在碱性条件下水解得到S-α-苯乙醇产率为40%,ee值为85%.     

苯基侧链α-氨氧基酸型的多肽单体的合成

改进了苯基侧链α-氨氧基酸单体的合成工艺.从（S）-扁桃酸出发,通过酯化反应将其制成苄酯,然后通过Mitsunobu反应合成了含有苯基侧链的α-氨氧基酸单体,单体具有高产率和高ee（对映体过量enantiomeric excess,简称ee）值（达到96?）.对化合物进行了表征.     

（1R，3R）－（－）－1－甲氧基－5，6－亚甲二氧基－3－（3，4，5－三甲氧苯基）－异苯并二氢呋喃的选择性合成

在ＬｉＡｌＨ４及光学活性物质（５Ｒ）－孟氧基－２（５Ｈ）－呋喃酮（５）存在下，将６－（３′，４′，５′－三甲氧基羟卞基）－胡椒醛二甲缩醛（４）的甲苯溶液加热回流８小时，可得旋光性的（１Ｒ，３Ｒ）－（－）－１－甲氧基－５，６－亚甲二氧基－３－（３，４，５－三甲氧苯基）－异苯并二氢呋喃晶体（１），产率６１．８％．     

(+)-4-(2-甲基丁基)-4′-氰基联苯的合成

以(+)-对甲苯磺酸-2-甲基丁酯与联苯基溴化镁反应,在催化剂作用下实现手性戊基与联苯偶联,再经碘化和氰化,合成了(+)-4-(2-甲基丁基)-4′-氰基联苯(CB-15)。总收率为15%(以左旋戊醇计算)。同时,就手性戊基与联笨偶联的机理等问题作了讨论。     

(-)-2-(N-正丙基氨基)-5-羟基四氢化萘的合成

以1,6-二甲氧基萘为原料,经Na/C₂H₅OH还原生成5-甲氧基-2-四氢萘酮,与正丙胺还原胺化生成外消旋化合物2-(N-正丙基氨基）-5-甲氧基四氢化萘,经拆分得到手性的化合物(－)-2-（N-正丙基氨基）-5-甲氧基四氢化萘,再去甲基反应得到化合物(－)-2-（N-正丙基氨基）-5-羟基四氢化萘。采用元素分析、红外光谱、¹H-NMR和¹³C-NMR表征了中间体和产物的分子结构。通过合成工艺的研究,得到较好的工艺条件,反应总收率达16.8%。采用一步法的还原胺化反应,不仅简化了反应步骤,而且收率提高了16.2%。     

4-N,N-二丁氨基-2-羟基-2′-羧基二苯酮合成方法的研究

以间氨基苯酚、碘丁烷为初始原料 ,在溶剂及脱酸剂的存在下 ,于常压下加热回流制备间二丁氨基苯酚 ,再与苯酐缩合成 4 N ,N 二丁氨基 2 羟基 2’ 羧基二苯酮的合成路线 ,产品总收率达 78% ,主含量≥ 99% .该产品与二芳胺或萘胺发生缩合反应形成具有内酯环的无色多芳基荧烷类化合物 ,该系列化合物与酚类化合物在热、压的条件下 ,可发生开环反应而显黑、红、蓝、绿等色彩 .与用氯丁烷为原料的合成路线相比 ,方法虽然原料较贵但避免高温和高压反应 ,在国内实现工业化生产简便可行     

Al-Cu-(Si)-(Sc)-(Zr)合金时效初期微结构演化模拟分析

运用蒙特卡罗方法计算模拟加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Cu合金时效初期微结构的演化过程,分析微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用,讨论Si,Sc,Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布。结果表明,Sc原子与空位之间存在较强的相互吸引作用,使得合金中空位的可动性降低,Cu原子赖以扩散的空位急剧减少,从而导致Cu原子簇丛聚程度大幅度降低;微量的Si使Al-Cu-（Si）合金中的空位明显减少,而且Sc与空位的强烈相互作用也使得空位团簇化加剧。     

(Z)-2-苯基-1-对甲苯基-1-对甲苯磺酰基-1,4-戊二烯的合成、表征及其晶体结构

通过烯丙基溴化锌与1-苯基-2-对甲苯磺酰基乙炔的碳锌化反应及进一步与对溴甲苯的Negishi偶联反应,合成了(Z)-2-苯基-1-对甲苯基-1-对甲苯磺酰基-1,4-戊二烯.产物经1H NMR,13C NMR,IR和HR MS表征,其晶体结构经X-射线单晶衍射分析确证.晶体属三斜晶系,空间群P-1,晶胞参数:a=8.5858(6),b=11.5065(8),c=11.7576(8) (A);α=72.0620(10)°,β=82.8060(10)°,γ=72.6040(10)°.V=1053.85(13)(A)3,T=293 K,Z=2,Dc=1.224 g cm-1,μ=0.171 mm-1,λ=0.71073 (A);F(000) 412,结构偏离因子R=0.0744,wR=0.1852,共收集到5517个独立衍射点,其中I＞2σ(I)的可观测点为3684个.晶体结构分析表明标题化合物为Z型结构.     

(E)-5-苯基-5-对甲苯基-4-对甲苯磺酰基-1,4-戊二烯的合成、表征及其晶体结构

通过氰化亚铜催化下对甲苯基溴化镁与1-苯基-2-对甲苯磺酰基乙炔的碳镁化反应及其进一步与烯丙基溴的偶联反应,得到了(E)-5-苯基-5-对甲苯基-4-对甲苯磺酰基-1,4-戊二烯.产物经1H NMR,IR,MS和元素分析表征,其晶体结构经X-射线单晶衍射分析确证.晶体属单斜晶系,空间群P2(1)/n,晶胞参数:a=5.9754(5),b=22.733(2),c=15.3656(3);α=90°,β=92.512°,γ=90°;V=2085.1(3)3,T=293K,Z=4,Dc=1.238g/cm3,μ=0.173mm-1,λ=0.71073,F(000)=824,结构偏离因子R=0.0545,wR=0.1176,共收集到12695个独立衍射点,其中I>2σ(I)的可观测点为4060个.晶体结构分析表明标题化合物为E型结构.     

2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯的合成

以L-乳酸乙酯为原料，经酰化、缩合反应合成了2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯．实验主要考察了催化剂、反应温度与时间、原料配比、溶剂用量、碱用量等因素的影响，荻得了优化的反应条件，收率达90％以上．经红外光谱、质谱对合成的化合物进行了结构袁征。     

1-(2-嘧啶基)-4-(3-氨丙基)哌嗪的合成

合成1—(2—嘧啶基)—4—(3—氨丙基)哌嗪，目前大多采用4—(2—嘧啶基)—1[3—(2—邻苯二甲酰亚胺基)丙基]哌嗪肼解的合成方法．腈的毒性大以及操作过程中使用球—球蒸馏装置不利于工业化的批量生产．鉴此，本工作通过研究4—(2—嘧啶基)—l—[3—(2—邻苯二甲酰亚氨基)丙基]哌嗪酸性水解(产率63．5％)和碱性水解(产率50．0％)的反应条件，不仅去掉了球—球蒸馏反应，使反应产率提高、使反应过程容易操作，而且得出了最佳水解条件：对于酸性水解，4—(2—嘧啶基)—1—[3—(2—邻苯二甲酰亚氨基)丙基]哌嗪与盐酸摩尔数之比为1：30，对于碱性水解，前与氢氧化钠摩尔数之比为1：22，反应时间均为6h一7h．