[发明专利]酶催化转酯化反应制备光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酶催化转酯化反应拆分制备光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的方法，特别是涉及一种以磁性无机-有机复合物固定化酶作催化剂的制备方法。

背景技术

四氢吡喃是多醚抗生素的关键结构单元，作为手性砌块，4-羟基四氢吡喃类化合物是许多药物合成的重要中间体。在药物合成中，若以4-羟基四氢吡喃类化合物的单一对映体体为原料，将省去了外消旋药物分子经手性试剂后拆分过程，又提高了原料利用率和产品质量，因此，开发4-羟基四氢吡喃衍生物单一对映体的制备技术具有重要意义。

合成四氢吡喃类化合物的方法主要有：杂原子D-A反应，分子内Micheal加成反应和Prins环化反应。EP1493737A1描述了一种由相应的醛与异戊烯醇反应制备4-羟基吡喃的方法，方法中醛过量使用，催化剂是无机酸，如氢氯酸、硫酸，优选甲磺酸或对苯磺酸，由于使用液体酸操作难度大环境污染严重。CN102428077A公开了一种在在强酸性阳离子交换剂的存在下异戊烯醇与异戊醛反应制备外消旋2-取代的四氢吡喃的方法。CN102603690A公开了外消旋四氢吡喃类化合物一种一锅法制备方法，以丙二酸二乙酯为原料，与取代二卤代醚经合环、水解、脱羧制备四氢吡喃-4-甲酸及其衍生物，方法原料廉价易得，工艺条件稳定，操作简单，收率为75.6％～82.2％，是较理想化的工业化生产路线，而光学活性的4-羟基四氢吡喃衍生物的制备可以借助酶的高度立体选择性进行拆分获得。文献中[Tetrahedron letters，(2007)48：4631～4633)]利用游离的皱褶假丝酵母脂肪酶(Candida rugose lipase)动力学拆分4-羟基四氢吡喃衍生物的外消旋体，得到其光学活性对映体。但是，游离脂肪酶在有机溶剂中易成簇失活，稳定性差，分离困难，重复使用中机械损失严重，这些问题限制了酶催化法在生产实际中应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性固定化脂肪酶催化转酯化反应拆分制备光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的方法。

光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的制备方法，包括以下步骤：

1)利用磁性固定化脂肪酶催化外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体作用，在的有机介质中进行转酯化拆分；

2)将外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体摩尔比为1∶1～1∶4的混合物加入有机溶剂中，再加入磁性固定化脂肪酶，控制磁性固定化脂肪酶与外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物的相对用量为1mg∶1ml～100mg∶1ml，反应温度10℃～60℃，搅拌下反应2-36h，磁场中分离出固定化酶停止反应；经柱层析分离得到光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物和其乙酸酯；反应温度优选20℃～40℃。

3)所述的外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物可以是但不限于芳基、烷基、烷氧基及其卤取代等衍生物；

4)所述的酰基供体可以是乙酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯和乙酸酐的一种；

5)所述的有机溶剂有甲苯、苯、环己烷、正己烷、正庚烷、异辛烷、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、异丙醚等中的一种或上述溶剂的相互混合获得的混合溶剂，只要所用的有机溶剂对于反应是惰性的，包括芳烃、取代芳烃、烷烃、卤代烷烃或者醚；

6)所述的脂肪酶可选市售的柱状假丝酵母脂肪酶(Candida Cylindracea lipase，CCL)和皱褶假丝酵母脂肪酶(Candida Rugosa lipase，CRL)、猪胰脂肪酶(Porcine Pancreatic lipase，PPL)、假单胞菌脂肪酶(Pseudomonas sp lipase，PSL)、南极假丝酵母脂肪酶(Candida Antarctica lipase，CAL)中的一种；

7)所述的磁性固定化酶的磁性载体可以是但不限于MFe₂O₄SiO₂-(CH₂)₃-NH₂(M＝Fe、Mn、Co和Zn)，其中-(CH₂)₃-NH₂基团含量为0.5-1.5mmol/g，粒径为50-300nm，饱和磁化率为10～60emu/g，载酶量在100-200mg/g范围；

8)反应体系中，外消旋4-羟基四氢吡喃浓度为10mmol/L～2500mmol/L，酰基供体浓度10mmol/L～2500mmol/L，磁性固定化脂肪酶用量为2mg/ml～30mg/ml。