固定化脂肪酶手性拆分(R,S)-1-苯基乙醇研究进展

(R,S)-1-苯基乙醇是药物合成与精细化学品的重要中间体,可经固定化脂肪酶不对称催化获得光学纯1-苯基乙醇。本文分别从脂肪酶类型、溶剂工程、固定化技术三方面综述了国内外固定化脂肪酶手性拆分(R,S)-1-苯基乙醇的研究进展,并指明该领域中亟待解决的关键问题及解决思路,以期为后续固定化脂肪酶应用于手性拆分(R,S)-1-苯基乙醇提供参考。

二茂铁亚胺酯的抑菌活性研究Ⅰ——1-[1-(2-羟基苯基)乙基]-二茂铁及其酯的合成、表征与抑菌活性

为了增加乙酰基二茂铁缩邻氨基酚席夫碱的酯溶性 ,对其进行结构修饰。用乙酰基二茂铁与邻氨基苯酚进行缩合 ,制得席夫碱 (二茂铁亚胺 ) ,然后再与酰氯反应 ,得到二茂铁亚胺羧酸酯。对所得产物结构用元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱进行了表征。化合物的抑菌活性试验表明 。

固-液相转移催化法合成1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇

用固-液相转移催化法由1-(2,4-二氯苯基)-2-氯-乙醇与咪唑在NaOH存在下进行N-烷基化反应合成了1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇。由实验得到的反应动力学方程符合拟一级反应,提出了合理的反应机理。详细研究了催化剂、溶剂、卤代烃的卤素原子、碱的种类和用量、反应温度和搅拌速度对反应的影响。对溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)、苄基三乙基氯化铵(TMBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)、聚乙二醇400(PEG400)和聚乙二醇600(PEG600)五种催化剂的活性进行了考察,结果表明,具有对称结构的TBAB和PEG400的催化活性最强。反应产率与溶剂极性密切相关,中等极性的四氢呋喃(THF)、丙酮是合适的溶剂。低活性季铵盐CTMAB、TMBAC作催化剂时,在反应体系中加入溴化钠,能提高反应活性。快速搅拌和加热对反应有促进作用。在优化反应条件下,产率达88.5%。

不同反应体系中(S)-1-(4-甲氧基)-苯基乙醇的不对称生物合成

在不同反应体系中,研究了固定化红酵母细胞催化对甲氧基苯乙酮不对称还原合成(S)-1-(4-甲氧基)-苯基乙醇的反应.结果表明,在含离子液体的混合反应体系和双相反应体系中,该不对称还原反应的效率得到了不同程度的提高.此外,离子液体中阴阳离子类型对该反应的影响较大,特定阴阳离子间的匹配对固定化红酵母细胞发挥最佳催化效果至关重要.

脂肪酶催化拆分1-(4-甲氧基苯基)乙醇的研究

研究筛选了多种脂肪酶对1-(4-甲氧基苯基)乙醇对映体进行酶法催化拆分,表明来自洋葱假单胞菌脂肪酶(PSIM)在催化拆分中表现出了最高的活力和立体选择性,一种来自小麦胚芽的脂肪酶(WGL)在催化的过程中表现出了与其它脂肪酶相反的选择性。研究了有机溶剂体系中温度和水活度对PSIM催化拆分效果的影响,表明35C是最佳温度,水活度0.69为最佳水活度,在此条件下,转化率和对映体选择性分别达到很好的效果(C50%,eep99%,ees99%)。

采用通透性处理的安大略假丝酵母全细胞高效合成(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇(英文)

考察了利用安大略假丝酵母(Candida ontarioensis)静息细胞不对称催化2-氯-1-(3-氯苯基)乙酮合成(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇的转化反应条件.结果表明,当底物浓度为10g/L时,在最适转化条件下反应72h,产物的ee值和产率分别达到99.9%和99.0%.采用4g/L十六烷基三甲基溴化铵对Candida ontarioensis细胞于4℃通透性处理20min后,全细胞的酶活提高2倍以上.当底物浓度提高为30g/L,转化24h后,产物的ee和产率分别达到99.9%和97.5%.该研究为高效制备(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇提供了可行途径,并为生物催化合成芳基手性醇类手性中间体提供了理论指导。

N,N'-二茂铁甲基-(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺的合成及其在烯烃的不对称双羟基化反应中的应用

(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺和甲酰基二茂铁经缩合和还原两步反应,以90%的产率合成了N,N'-二茂铁甲基-(1S,2S)-1,2-二苯基乙二胺,并以其为配体催化烯烃的不对称双羟基化反应,获得了较高的对映选择性(71%～86%ee).

重组短链脱氢酶LcSDR催化(R)-1-苯基乙醇不对称合成的工艺开发

采用基因挖掘技术从Lactobacillus composti基因组中筛选到一条编码短链脱氢酶(LcSDR)的序列,该LcSDR能不对称还原苯乙酮(1a)合成(R)-1-苯基乙醇[(R)-1b]。构建了Lc SDR和葡萄糖脱氢酶(EsGDH)双酶偶联催化合成体系,优化了Lc SDR不对称还原1a合成(R)-1b的催化工艺参数。在较佳催化条件下,50 g/L1a转化反应2 h,产物(R)-1b得率93.8%,产物对映体过量值(eep)高于99%,该手性生物合成催化过程的时空产率达到562.8 g/(L·d)。

咪康唑中间体1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)乙醇合成新工艺

目的 合成 1 (2 ,4 二氯苯基 ) 2 (1 咪唑基 )乙醇。方法 以 2 ,4 二氯苯甲醛为原料 ,在碱性条件下与锍内盐反应得到的 1 (2 ,4 二氯苯基 )环氧乙烷与咪唑反应得到抗真菌药物咪康唑中间体 1 (2 ,4 二氯苯基 ) 2 (1 咪唑基 )乙醇。结果 此工艺具有反应条件温和、易控 ,原料便宜易得等优点 ,总收率 5 4 % ,产品纯度≥ 99.0 %。结论 该合成工艺可行 。

硼氢化钠/氯化钙新法还原乙酰基二茂铁合成1-二茂铁基乙醇

采用硼氢化钠/氯化钙还原体系将乙酰基二茂铁还原为1-二茂铁基乙醇。探讨了硼氢化钠、氯化钙的用量及反应时间对还原产物收率的影响,得到了乙酰基二茂铁还原的优化条件:投料比n(FcCOCH3)∶n(NaBH4)∶n(CaCl2)=1∶3∶2,以甲醇为溶剂,在碱性条件下回流1.5 h。在此条件下,1-二茂铁基乙醇的收率达87.5%。利用IR、1H NMR和元素分析对产物进行了结构确证。

(R)-1-[(S)-2-(二苯基膦)二茂铁基]乙基二(3,5-二甲基苯基)膦的合成

以乙酰基二茂铁为原料,经过钯催化氢化胺化及(R)-(+)-酒石酸拆分制备了(R)-1-二茂铁基乙基二甲胺(Ⅲ);Ⅲ与正丁基锂作用后,与二苯基氯化膦作用得到N,N-二甲基-(R)-1-[(S)-2-(二苯基膦)二茂铁基]乙胺(Ⅳ);Ⅳ与新制的二(3,5-二甲基苯基)膦烷发生构型保持的取代反应,得到双膦配体(R)-1-[(S)-2-(二苯基膦)二茂铁基]乙基二(3,5-二甲基苯基)膦(Ⅷ)。以乙酰基二茂铁计Ⅷ的总收率达19.5%,手性高效液相色谱分析其ee值达95%。

酶催化拆分制备手性2-氯-1-(2，4-二氟苯基)乙醇及光学活性抗真菌药物的合成

用Pseudomonas stutzeri脂肪酶催化转酯化反应动力学拆分外消旋体法制备高对映体纯的手性2-氯-1-(2,4-二氟苯基)乙醇,得到95.8%ee值的(R)-异构体和94.5%ee值的(S)-异构体,以此手性醇为关键中间体合成了4种具有抗真菌活性的光学活性化合物α-氯代苄氧基-β-(1-咪唑基)-2,4-二氟乙苯硝酸盐.纸片扩散法测试体外抗真菌活性结果表明,对各种念珠菌(Candida species)(R)-5a和(R)-5b具有与氟康唑相当的抗菌活性,特别是对氟康唑耐药的烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus),5a,5b及其两种光学活性异构体均有优异的抗菌活性,而且(R)-异构体的活性明显高于(S)-异构体和外消旋体.

相转移催化合成1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇的研究

以1-(2,4-二氯苯基)-2-氯-乙醇和咪唑为原料,采用聚乙二醇-400作相转移催化剂合成了1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇。通过正交试验法考察了催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇收率的影响,确定了最佳的工艺条件。结果表明,聚乙二醇-400使反应选择性高、条件温和、操作简便,收率可达84.6%。

含羰基钴聚醚功能化离子液体合成及其对1-(4-异丁基苯基)乙醇氢酯基化的作用

采用氯代1-丁基-3-聚乙二醇咪唑[H(OCH2CH2)n bim]Cl和四羰基钴钾KCo-(CO)4离子交换反应合成含羰基钴聚醚咪唑类功能化离子液体1-丁基-3-聚乙二醇咪唑四羰基钴{[H(OCH2CH2)n bim]Co(CO)4},并将其应用于催化1-(4-异丁基苯基)乙醇(IBPE)氢酯基化反应制备2-(4-异丁基苯基)丙酸甲酯,对催化剂进行了红外光谱结构确定并提出了可能的催化反应机理。结果表明,在反应温度130℃、一氧化碳压力6.0MPa、反应时间为16h、咪唑为促进剂、丁酮为溶剂的较佳反应条件下,IBPE的转化率达到100%,2-(4-异丁基苯基)丙酸甲酯的选择性为54%。催化剂重复使用5次,催化活性没有明显的降低。

手性2-氨基-1-苯基乙醇类化合物的不对称合成研究进展

对近年来手性2-氨基-1-苯基乙醇类药物的不对称合成方法进行了总结和概述.重点介绍了不对称氢化、CBS还原、不对称Henry反应等新方法在2-氨基-1-苯基乙醇类药物如R-沙丁胺醇、R-沙美特罗和D-索他洛尔等合成中的应用.

1-S-二苯基膦-2-R-二(3,5-二甲基苯基)膦二茂铁的合成

以廉价的二茂铁为原料经付克酰化、还原、酯化、胺解、拆分等反应得R-N,N-二甲基胺乙基二茂铁,经锂化等多步反应得到高立体选择性的1-S-二苯基膦-2-R-二(3,5-二甲基苯基)膦二茂铁.整个反应过程操作简单,收率达14.6%.产品结构经氢谱、碳谱、磷谱确证.研究结果表明:该路线可行,能够满足工业化大生产的要求.

纤维素-三(苯基氨基甲酸酯)复合膜的制备及对(±)-1-萘乙醇的初步拆分

以微晶纤维素和苯基异氰酸酯为原料,合成了纤维素-三(苯基氨基甲酸酯)(CTPC)手性高分子,并以CTPC为膜材料用无纺布做支撑,制备了CTPC复合膜.讨论了浓度、操作压力对膜的性能的影响,并测试了复合膜的机械性能.将CTPC复合膜初步应用于对映体(±)-1-萘乙醇的分离.结果表明:当使用质量浓度为12%的复合膜,操作压力为0.25MPa时,该膜对(±)-1-萘乙醇具有明显的选择性,此时复合膜的抗张强度和断裂伸长率分别为bδ=45MPa,εb=54%.

(R)-1-(4-苄氧基-3-硝基苯基)-2-溴乙醇的合成

4-羟基-3-硝基苯乙酮经O-苄基化、溴化、还原制得1-(4-苄氧基-3-硝基苯基)-2-溴乙醇,然后酶促拆分得(R,R)-型福莫特罗的关键中间体(R)-1-(4-苄氧基-3-硝基苯基)-2-溴乙醇,总收率约25%。

对映选择性羟化乙基苯的碳氢键合成(R)-和(S)-1-苯基乙醇(英文)

目的筛选出具有能对乙基苯的苄位C-H键发生对映选择性羟基化反应,并具有较好R和S选择性的菌株。方法采用悬浮细胞生物转化法对乙苯的对映选择性羟基化进行研究,产物采用液相色谱法进行分析。结果通过整细胞催化分别获得具有90%的转化率,86%ee的(R)-1-苯基乙醇和具有91%的转化率,98%ee的(S)-1-苯基乙醇。结论菌株ZMU-T03和ZMU-T11分别对乙基苯苄位C-H键显示出了较好的(R)和(S)-选择性。

2-[4-[(4-氯苯基)-苯甲基]-1-哌嗪基]乙醇的合成

以1-(溴苯甲基)-4-氯苯、2-羟乙基哌嗪为原料,合成了2-[4-[(4-氯苯基)-苯甲基]-1-哌嗪基]乙醇,并对原料配比、反应时间、反应温度等条件进行了优化.当1-(溴苯甲基)-4-氯苯与2-羟乙基哌嗪的摩尔比为1∶1.10,反应温度115℃,反应4h,收率为88.5%.对目标产物的结构进行了表征.