[发明专利]有效分离外消旋体制备纯手性物的方法

说明书

技术领域

本发明属于手性化合物制备技术领域，具体涉及一种一步分离外消旋体，制备纯手性化合物的方法。

背景技术

纯的光学对映体在手性化学，农业化学，药物化学等领域有着很重要的应用。目前，有很多的方法可以得到纯的手性物对映体，诸如：手性色谱分离技术，非对称合成方法，动力学拆分方法等。其中胺的动态动力学拆分（DKR）是一个比较难的课题。这是由于胺本身可以作为配体与金属的活性位相结合，而C-N键也有可能在过渡金属的催化作用下断裂，导致胺的加氢脱氢消旋化较难进行[Eur. J. Org. Chem. 2010, 999–1015]，且需要的条件相对苛刻。能够在温和的条件下，很有效的使用DKR方法得到纯的对映体的报道目前还很少。

现在所用的催化剂主要集中在贵金属Pd催化剂，Reney催化剂以及Rh催化剂。用这些催化剂催化外消旋化，之后one-pot酶催化与酰基的反应，达到动态拆分。但是这些催化剂的主要缺点是反应效率低，反应选择性低，反应条件苛刻等。同时，金属的存在也可能会导致与酶相互作用，影响金属以及酶的催化活性，进而不能有效高选择的得到纯的手性物。

贵金属Pt催化剂具有很好的加氢脱氢催化活性，但是由于Pt会与酶中含硫含氮物质结合而使得酶与Pt同时失去活性，目前在苯乙胺消旋中很少应用，对它的报道也很少。如果可以应用封装有贵金属活性物种的沸石微囊反应器，保护Pt的活性位点，防止Pt中毒以及流失，应用在胺的动态动力学拆分中，可以对以上反应方法进行改进，开发一种有效的分离制备纯手性物的新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高选择性、高反应效率的分离外消旋体，制备纯的手性物的方法。

本发明提供的分离外消旋体，制备纯手性物的方法，具体步骤为：

将脂肪酶CALB, 微囊催化剂，消旋苯乙胺以及酯化试剂加入甲苯溶液中，氢气气氛中反应；其中酯化试剂为辛酸乙烯酯，微囊催化剂的量与反应物的量的摩尔比为1/50～1/800，较好的范围为1/100～1/500。反应温度为20～150 ^oC，较好的范围在50～90 ^oC。反应时间为 10-70 h。微囊催化剂为封装有催化活性位（贵金属Pt）的空心silicalite-1沸石微囊结构，大小为1-2微米，记为PtS1。氢气压力范围为0.1 MPa～2 MPa。 反应结束后，取出样品容器，冷却至室温，离心分离即得纯的手性物（苯乙胺）。 

本发明中，所述微囊催化剂PtS1的具体制备方法如下：

（1）将0.5-2 g氨基修饰的介孔氧化硅小球（MSS）分散于5-20 ml 0.2-0.6 M的氯铂酸水溶液中，在室温下搅拌10-50分钟，离心分离，去离子水洗涤；然后用5-20 ml 0.01-1 M的硼氢化钾的水溶液还原；固体物经干燥后于500-600 ^oC空气气氛下焙烧1-3小时，得到载有Pt的介孔氧化硅小球Pt-MSS；

（2）以Pt-MSS小球为模板，将正电性聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）以及负电性聚电解质聚苯乙烯磺酸钠（PSS）用层叠层方法交替吸附，形成Pt-MSS/PDDA/PSS/PDDA正电荷吸附层；然后将吸附有聚电解质的氧化硅小球放入silicalite-1沸石胶体溶液中，得到沸石晶种化的Pt-MSS；然后将0.05-0.5 g晶种化MSS直接放入5-20 mL生长溶液中（其组分为：四丙基溴化胺（TPABr）: 水 （H₂O）: 氢氧化钠 （NaOH）摩尔比为 18: 2000: 0.2），70-100 ^oC处理8-12小时，将固体产物离心分离，干燥，在空气气氛下500-600 ^oC焙烧4-6小时，即得到封装有Pt的沸石空心微囊（记为PtS1）。 

本发明主要使用封装有催化活性位（贵金属Pt）的silicalite-1沸石微囊为催化剂，通过与脂肪酶（Candida antartica lipase B，CALB）协同催化，得到纯的手性物。该方法不仅可以有效的防止活性物种Pt及酶的相互影响以及中毒，还可以高效的实现动态动力学拆分的一步反应，提高反应效率，降低反应成本。同时，该方法中，沸石微囊的紧密保护作用可以有效的防止活性物种的流失损耗，催化剂在实际应用中可以循环多次使用，提高催化剂的使用寿命。另外由于使用的催化剂具有壳层厚度可调、催化活性位数目可调、分离方便、稳定等特点，使得该方法具有更好的实用性以及有效性。