[發(fā)明專利]一種酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β-羥基酮的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010167744.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111235187B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王赟;陳欣怡;梁欣宜;梁志輝;成鴻;李香;李麗玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嶺南師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C12P7/38
• 分類號(hào): C12P7/38;C12P7/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉瑤云;陳偉斌

本發(fā)明屬于綠色催化合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β?羥基酮的方法。該方法在環(huán)狀酮與芳香醛的體系中，加入少量特定的酶，配以水、1?羥乙基?3?甲基咪唑四氟硼酸鹽中的一種或兩種綠色溶劑，可加速體系中底物的溶解，催化底物進(jìn)行親核加成反應(yīng)生成β?羥基酮，提高反應(yīng)的催化效率和產(chǎn)率，并且反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物立體異構(gòu)選擇性好，所需反應(yīng)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于綠色催化合成技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β-羥基酮的方法。

背景技術(shù)

Aldol反應(yīng)即羥醛縮合反應(yīng)，是有機(jī)合成中形成C-C鍵的非常重要的一種方法。Aldol反應(yīng)的產(chǎn)物是β-羥基羰基化合物，而β-羥基羰基化合物是重要的天然產(chǎn)物和醫(yī)藥化合物的中間體，在制備抗生素或抗寄生蟲(chóng)等方面有很重要的應(yīng)用，如維路霉素、氟尿素等藥物的合成。因此aldol反應(yīng)多年來(lái)一直是有機(jī)反應(yīng)研究熱點(diǎn)之一。

傳統(tǒng)的Aldol反應(yīng)是以堿作為催化劑，在氯仿、丙酮、乙腈、二甲基亞砜等有機(jī)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)的，所采用的有機(jī)溶劑具有揮發(fā)性、易燃性、易爆性等特點(diǎn)，在實(shí)際操作中條件劇烈，且存在一定的安全隱患。除了傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)之外，酶也可以用來(lái)催化Aldol反應(yīng)。Guan Z等發(fā)現(xiàn)，來(lái)自豬胰腺的脂肪酶可以催化雜環(huán)酮與芳族醛的直接不對(duì)稱羥醛縮合反應(yīng)(Guan Z,Fu J P,He Y H.Biocatalytic promiscuity:lipase-catalyzedasymmetric aldol reaction of heterocyclic ketones with aldehydes[J].Tetrahedron Letters,2012,53(37):4959-4961.)，但是存在反應(yīng)溶液有毒有害、產(chǎn)物立體異構(gòu)選擇性低等問(wèn)題。ZhangY等也發(fā)現(xiàn)，可以在離子液體和水的混合溶液中用豬胰腺脂肪酶催化芳香醛與各種酮的不對(duì)稱交叉羥醛反應(yīng)(ZhangY,Wang N,Xie Z-B,Zhou L-HYuX-Q.Ionic liquid as a recyclable and efficient medium for lipase-catalyzedasymmetric cross aldol reaction[J].Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic,2014,110:100-110.)，反應(yīng)產(chǎn)率可高達(dá)93％，但是所需酶的用量較大，每mol芳香醛需添加100g酶，反應(yīng)時(shí)間需要72～240h，耗時(shí)較長(zhǎng)。并且，上述兩種方法僅給出了立體構(gòu)象較為簡(jiǎn)單的酮和醛作為反應(yīng)底物，對(duì)于立體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的雜環(huán)酮與芳香醛的反應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)并沒(méi)有相應(yīng)的公開(kāi)。因此，迫切需要提供一種條件溫和、酶用量較少、產(chǎn)物立體異構(gòu)選擇性好的酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β-羥基酮的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)酶催化Aldol反應(yīng)反應(yīng)溶液有毒有害、反應(yīng)選擇性低、所需酶用量大、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、沒(méi)有針對(duì)雜環(huán)酮與芳香醛反應(yīng)等缺陷和不足，提供一種產(chǎn)物立體異構(gòu)選擇性高、酶用量少的綠色溶劑中酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β-羥基酮的方法。

本發(fā)明的目的是提供一種酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β-羥基酮的方法。

本發(fā)明上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種酶催化環(huán)狀酮與芳香醛反應(yīng)制備β-羥基酮的方法，所述方法為：在環(huán)狀酮、芳香醛和綠色溶劑構(gòu)成的反應(yīng)體系中，加入酶催化反應(yīng)，制得β-羥基酮；

其中，所述綠色溶劑選自水、1-羥乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的一種或兩種；

所述酶為牛胰脂肪酶、固定化美黑毛霉脂肪酶或胃蛋白酶；

所述環(huán)狀酮具有式(I)所示結(jié)構(gòu)：n為1或2；

所述芳香醛為肉桂醛或2-萘醛。