[發(fā)明專利]生物催化清潔合成3,4-二氫嘧啶-2-酮

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110334978.8
• 申請日: 2011-10-22
• 公開（公告）號: CN102399836A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方東
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城師范學(xué)院
• 主分類號: C12P17/12
• 分類號: C12P17/12;C12R1/865
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物催化清潔合成3，4-二氫嘧啶-2-酮的新方法，屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域。本方法適用于以面包用活性干酵母為催化劑，芳香醛、乙酰乙酸乙酯、尿素為原料，2-甲基四氫呋喃為溶劑，在常溫常壓下合成3，4-二氫嘧啶-2-酮化合物的場合。?

二背景技術(shù)

3，4-二氫嘧啶-2-酮類化合物(DHPMs)具有廣泛的生理活性，許多3，4-二氫嘧啶-2-酮類化合物具有抗病毒、抗菌、抗腫瘤、α_1a-腎上腺素拮抗、Y(NPY)拮抗等生理活性，是重要的藥物中間體。一些含有二氫嘧啶母體核的海洋生物堿具有令人感興趣的生理活性，如生物堿batzelladine對殺滅HIV?gp-120-CD4病毒有效果。部分結(jié)構(gòu)簡單的DHPMs如Monastrol和(R)-SQ?32，926被認(rèn)為是極具前景的抗癌藥物之一。?

目前文獻(xiàn)所報道的較新的化學(xué)技術(shù)、物理技術(shù)包括催化合成法、固相合成法、微波外加能場等方法。這些方法存在下列1項或1項以上的缺點(diǎn)：催化劑的制備過程復(fù)雜；設(shè)備腐蝕嚴(yán)重；操作工藝復(fù)雜；只能適于實驗室或小規(guī)模操作，不具備大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用等。生物化工是生物技術(shù)的一個重要組成部分，將為解決人類所面臨的資源、能源、食品、健康和環(huán)境等重大問題起到積極的作用。目前活性干酵母產(chǎn)品種類有面包、酒精、葡萄酒用的活性干酵母。近年來，面包用活性干酵母在有機(jī)合成中的應(yīng)用十分活躍，Kumar等(A.Kumar，R.A.Maurya.Tetrahedron?Letters.2007，48：4569-4571)報道了面包酵母催化合成3，4-二氫嘧啶-2-酮類化合物，反應(yīng)在葡萄糖-磷酸鹽緩沖液中進(jìn)行，結(jié)束后用乙酸乙酯萃取，有機(jī)相用硫酸鈉干燥，除去干燥劑濃縮后得到粗產(chǎn)品，再用甲醇重結(jié)晶得到目標(biāo)化合物，這種萃取-干燥-過濾-濃縮-重結(jié)晶后處理有機(jī)溶劑消耗量大，步驟多，污染較大。本發(fā)明不同于上述生物催化法，反應(yīng)介質(zhì)為2-甲基四氫呋喃，反應(yīng)結(jié)束經(jīng)過濾-蒸餾-重結(jié)晶即可得到純產(chǎn)品。?

三發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以面包用活性干酵母代替化學(xué)類催化劑，溶劑源于可再生資源，催化劑與產(chǎn)品易分離、反應(yīng)條件溫和、工藝流程簡單的合成合成3，4-二氫嘧啶-2-酮類化合物的方法。?

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：以面包用活性干酵母為催化劑，芳香醛、乙酰乙酸乙酯、脲素為原料，2-甲基四氫呋喃為溶劑，在常溫常壓下攪拌進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完畢后過濾，濾渣為催化劑，濾液通過蒸餾分離出的溶劑可以回收循環(huán)使用，剩余粗產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶得?到純產(chǎn)品。所用的芳香醛結(jié)構(gòu)如下：?

其中R可以是H、鹵素、硝基、甲基、甲氧基、羥基中的任一種基團(tuán)。?

本發(fā)明所用原料的摩爾比為芳香醛∶乙酰乙酸乙酯∶脲素＝1∶1∶1～2，催化劑用量為物料總質(zhì)量的5～10％，溶劑的用量為物料總質(zhì)量的80～90％，將原料、催化劑、溶劑等物料按照比例投料混合攪拌。?

本發(fā)明所述反應(yīng)的時間為24～48小時。?

本發(fā)明所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理如下：?

其中：R可以是H、鹵素、硝基、甲基、甲氧基、羥基中的任一種基團(tuán)。?

依據(jù)本發(fā)明提供的生物催化清潔合成3，4-二氫嘧啶-2-酮的方法，其技術(shù)關(guān)鍵是以面包用活性干酵母為催化劑，芳香醛、乙酰乙酸乙酯、脲素為原料，2-甲基四氫呋喃為溶劑，在常溫常壓下攪拌進(jìn)行反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為：(1)活性干酵母為催化劑，原料來源廣泛，制備方便；活性高、成本低；(2)溶劑2-甲基四氫呋喃成本較低，毒性較小，其原料是由玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品下腳料加工得到的糠醛，屬于屬綠色化工產(chǎn)品，環(huán)境友好；(3)反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行，條件溫和。反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、蒸餾、重結(jié)晶即可得到純產(chǎn)品，與乙酸乙酯萃取-干燥-過濾-濃縮-重結(jié)晶后處理方法相比，工藝更加簡單、操作流程更加方便而且污染很小。是一種高效、環(huán)境友好的合成3，4-二氫嘧啶-2-酮的方法，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。?

四附圖說明

附圖是本發(fā)明生物催化清潔合成3，4-二氫嘧啶-2-酮的流程圖。?

五具體實施方式

以下通過實施例詳述本發(fā)明，這些實施例只為清楚公開本發(fā)明，不作為對本發(fā)明的限制。?

實施例1?