[發明專利]一種脂肪酶催化合成雙香豆素類化合物的方法

有效

• 申請號: 201811541810.2
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109456998B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 胡燚;傅雅潔;魯澤平;王瑩
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

本發明公開了一種脂肪酶催化合成雙香豆素類化合物的方法，包括：以4?羥基香豆素為底物，利用脂肪酶催化進行Knoevenagel?Michael級聯反應與式II化合物生成雙香豆素類化合物。雙香豆素類化合物可以用于治療血栓，抗HIV，治療哮喘、皮膚癌和蛇毒，還可以用于對某些金黃色葡萄球菌及表皮葡萄球菌的抗菌治療和用于制作分析試劑。本發明提供的方法，反應條件溫和，后處理簡單，底物譜廣，催化劑可循環使用，是一種經濟環保的合成雙香豆素類化合物的新方法。

技術領域

本發明屬于生物催化技術領域，具體涉及一種脂肪酶在純水相中催化芳香醛與4-羥基香豆素進行Knoevenagel-Michael級聯反應合成雙香豆素類化合物的方法。

背景技術

雙香豆素類化合物因其活躍的藥理和生物活性而被廣泛應用。它可用作維生素K拮抗劑，可以抗凝血，用于治療血栓；它對某些金黃色葡萄球菌及表皮葡萄球菌具有抗菌活性，可以用作消炎藥和退熱藥；它可以用于治療HIV、哮喘、皮膚癌和蛇毒，還可以用于制作分析試劑。雙香豆素類化合物一般由4-羥基香豆素和芳香醛通過Knoevenagel縮合-Michael加成得到。目前，合成雙香豆素類化合物的方法多種多樣。比如采用磁性納米粒子催化劑TrBr/[Fe₃O₄@SiO₂@(CH₂)₃-ImSO₃H]Cl(來自J IRAN CHEM SOC，2017，14:2187–2198)，固體酸催化劑RHA-SO₃H(來自RSC Advances，2013，3(46)：24046)和KF-蒙脫土(來自JOURNAL OF CHEMICAL RESEARCH，2007，2007：585-586)，相轉移催化劑TBAB(來自Tetrahedron Letters，2009，50：4125–4127)，膽堿類離子液體催化劑(來自中國專利CN104311521A)等。這些合成方法使用難以回收的DMF或易揮發的有機溶劑，需要較高的反應溫度，催化劑制備困難或難以回收使用，底物譜較窄，有時只能得到中等收率的產物。

酶作為一種特殊的生物催化劑，具有專一性、高效性、反應條件溫和、環境友好、催化活性可調控等特點，已在化工、醫藥、食品、和環境治理等眾多領域得到廣泛應用。近年來，酶在有機合成中發揮了越來越重要的作用，在Aldol縮合，Mannich反應，Henry反應，Knoevenagel縮合，Michael加成，Baylis-Hillman反應等重要的C-C鍵形成的反應中的應用被相繼報道。2015年，脂肪酶LPL被用于在35℃無水DMSO中催化芳香醛和活性亞甲基化合物的Knoevenagel縮合反應，反應24-72h后，生成Z構型的目標產物；2016年，脂肪酶PPL被用于45℃的DMSO(含水20％)中催化芳香醛和雜環活性亞甲基化合物-吲哚-2-酮的Knoevenagel縮合反應，反應10-20h后，生成E構型和Z構型的目標產物；目前，酶法催化Knoevenagel縮合和Michael加成反應大都在含水有機溶劑或絕對無水的有機溶劑中進行。

發明內容

現有技術中Knoevenagel縮合和Michael加成反應基本都以化學催化的方法進行，本發明提供一種以脂肪酶為催化劑，以芳香醛與4-羥基香豆素為底物經過Knoevenagel-Michael級聯反應制備雙香豆素類化合物的方法，該方法可在水相中進行，反應條件溫和，收率高，催化劑可回收。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種脂肪酶催化合成雙香豆素類化合物的方法，包括：以4-羥基香豆素(式I化合物)為底物，利用脂肪酶催化進行Knoevenagel-Michael級聯反應與式II化合物生成雙香豆素類化合物(式III)，反應方程式為：