[发明专利](甲基)丙烯酸酯的酶法制备

说明书

本发明涉及一种制备具有C-C三键的醇的(甲基)丙烯酸酯的方法，它们的制备方法和它们的用途。

(甲基)丙烯酸酯通常通过(甲基)丙烯酸的酸-或碱催化酯化或其他(甲基)丙烯酸酯与醇的酯交换，或通过醇与(甲基)丙烯酰氯在碱的存在下反应而制备。

具有C-C三键的醇的(甲基)丙烯酸酯原则上为已知的。在这种醇与酸的常规酯化反应中，例如酸引发的副反应，尤其是三键的异构化仍然导致通常不均匀的产物混合物，也至少为强着色。

类似于因烯丙基重排的C-C双键迁移的情况，炔烃中的C-C三键能迁移(炔烃-二烯烃重排)。这种的异构化通常为平衡反应。重排例如通过阴离子或阳离子迁移而发生并通过酸或碱催化(Houben-Weyl，Methoden derorganischen Chemie，第V/2a卷，Thieme Verlag 1977，第282及随后各页)。由于这种三键部分上的不稳定性，炔烃在酸性或碱性条件下倾向于形成副产物(例如二烯烃和它们的衍生物)，所述副产物必需通过蒸馏或萃取而从反应混合物中除去，这昂贵且不便。

在EP 508491(Wacker Chemie，1992)中，2-丙炔氧基乙醇与丙烯酸在甲苯作为共沸物形成剂中用硫酸催化共沸酯化。在120℃下4小时后，将过量丙烯酸用NaHCO₃中和并用水洗涤。然后，将甲苯蒸馏出并将丙烯酸2-炔丙基氧基乙基酯通过蒸馏提纯。这得到浅黄色产物，收率为85％。

在碱催化酯交换或其他合成的情况下，例如由于相同原因，作为用金属络合物，产物为同样络合且着色的混合物。为除去有色和未转化反应物，需要通过昂贵且不便的碱洗后处理产物混合物。

在碱的存在下制备丙烯酰氯同样已知：

US 3,254,115(Thiokol Chemical Corp.1966)描述了由炔丙醇和丙烯酰氯制备丙烯酸炔丙基酯。催化剂为三乙胺，所用溶剂为苯。产物在降低的压力下蒸馏，收率为60％。

Harvey等(J.Am.Chem.Soc.1992，114，8424-8434)再次由炔丙醇和丙烯酰氯制备丙烯酸炔丙基酯。催化剂为三乙胺，所用溶剂为二氯甲烷。将产物用HCl、NaHCO₃和水连续萃取多次，收率为90％。

通过酶催酯化或酯交换制备(甲基)丙烯酸酯为已知的。

Kumar和Gross在J.Am.Chem.Soc.2002，124，1850-1851中描述了异亚丙基保护糖通过与甲基丙烯酸乙烯酯反应的脂肪酶催化转化。由于将释放的乙烯醇从反应平衡中作为乙醛除去，完全转化借助特殊反应物甲基丙烯酸乙烯酯而实现。此方法的缺点是作为特殊单体的甲基丙烯酸乙烯酯为昂贵的且仅少量市售。

A.T.J.W.de Goede等在Biocatalysis，1994，9，145-155中描述了α-O-辛基葡糖苷与乙基丙烯酸酯在脂肪酶的存在下酯交换以形成6-O-丙烯酸酯。此方法的缺点是仅限于葡糖苷和糖苷键且在葡糖苷中对位阻影响敏感。此外，相对高丙烯酸化度的产物由于无选择性的副反应而得到。

EP-A1 999 229描述了聚氧化烯与(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的酶催酯化和酯交换。

WO 03/042227公开了丙烯酸烷基酯与糖的脂肪酶催化酯交换。

US 5,240,835描述了丙烯酸烷基酯与醇在由来自氧化棒状杆菌(Corynebacterium oxydans)的生物催化剂的催化下的酯交换。其中例证的是96倍摩尔过量丙烯酸乙酯与2，2-二甲基-1，3-丙二醇的反应。在30℃下3天后，收率仅为21％。

Athawale和Manirekar(Tetrahedron Lett.2001，42 4541-4543)描述了使用2，3-丁二酮单肟丙烯酸酯脂肪酶催化丙烯酰化(acrylation)生物碱。使单体聚合并用于引发对映选择性迈克尔(Michael)加成。

Athawale和Gaonkar(Macromolecules 1999，32，6065-6068)描述了使用2，3-丁二酮单肟丙烯酸酯脂肪酶催化丙烯酰化2-苯基乙醇。随后使单体聚合。

Ghogare和Kumar(J.Chem.Soc.1989，1533-1535)描述了用活化2，3-丁二酮单肟丙烯酸酯脂肪酶催化各种醇，包括2-乙基己烷-1，3-二醇的丙烯酰化。

这些反应的通常缺点是需要使用活化丙烯酸酯，例如肟或乙烯基酯，其为昂贵且难以工业上获得的。