[发明专利]一种酶法合成菊酯类杀虫剂中间体的方法

说明书

本发明公开了一种酶法合成菊酯类杀虫剂中间体的方法，以具有化合物5结构的顺式、反式菊酸异构体的混合DV菊酸甲酯为底物，底物的投加浓度为1～50g/L，在温度25～50℃、pH为6.0～8.0的缓冲溶液中，在水解酶的作用下，水解反应生成菊酯类杀虫剂中间体，其中，混合DV菊酸甲酯中顺式异构体与反式异构体的投料质量比为2:8‑6:4，所述的水解酶为蛋白酶或酯酶，所述的水解酶的投加质量为所述底物质量的10～100％。采用本发明的方法进行制备菊酯类杀虫剂中间体，其过程简单、反应时间短、转化率高、产品纯度高、绿色环保，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及生物化工技术领域，尤其涉及一种酶法合成菊酯类杀虫剂中间体的方法。

背景技术

(1R，3R)-2，2-二甲基-3-(2，2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸(式1)又名二氯菊酸，DV菊酸，是菊酸中的甲基被氯原子取代的衍生物，用于生产菊酯类农药的中间体，比菊酯类农药(甲基未被氯所取代)活性更高，用量更低。根据Marketsand Markets发布的最新报告显示，2014年拟除虫菊酯杀虫剂市场的价值约为25.5962亿美元，预计到2019年将以4.8％的复合年增长率增长至32.3324亿美元。

制备1的方法有化学法和生物法，其关键点在于从产物的其他三种异构体(2，3，4)中获得高纯度的1。化学法路线有拆分法(Journal of Agriculturaland Food Chemistry，1997，45(11)，4466-4473，US 6150404，CN 200610015694)、合成法(CN 201010593321.9，201010141980)等，化学方法面临的问题是，收率和产物的光学纯度低，且需要用到等当量的手性拆分试剂，或难以回收利用的金属催化剂。生物方法如J.Org.Chem.2003，68，621-624报道的路线，利用微生物中的腈水解酶和腈水合酶对氯氰菊酯底物进行拆分，由于微生物中既有腈水解酶又有腈水合酶，因此酶用量较大(为底物质量的20倍)，产物为酸和酰胺的混合物，产物1的ee值〈90％。WO8706269公开了一种利用微生物拆分二氯菊酸甲酯的方法，该方法利用微生物菌体对底物进行拆分，菌体用量为底物浓度的50％，反应时间96小时，且产物纯度〈93％，应用困难。以上方法面临的问题在于，野生型微生物催化剂中含有的目的蛋白量较低，且含有其他蛋白，其中的水解酶对反应可能会造成干扰，因此产物纯度低。

综上所述，目前尚无利用酶法拆分获得1的有效方法。

发明内容

本发明的目的是提供了一种反应转化率高、产物纯度高、对环境友好的酶法合成菊酯类杀虫剂中间体的方法。解决了现有技术中无游离酶法制备菊酯类杀虫剂中间体的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种酶法合成菊酯类杀虫剂中间体的方法，以具有化合物5结构的顺式、反式菊酸异构体的混合DV菊酸甲酯为底物，底物的投加浓度为1～50g/L，在温度25～50℃、pH为6.0-8.0的缓冲溶液中，在水解酶的作用下，水解反应生成菊酯类杀虫剂中间体，其中，混合DV菊酸甲酯中顺式异构体与反式异构体的投料质量比为2:8～6:4，所述的水解酶为蛋白酶或酯酶，所述的水解酶的投加质量为所述底物质量的10～100％，

化合物5的结构式如下：

菊酯类杀虫剂中间体的结构式如下:

优选地，混合DV菊酸甲酯中顺式异构体与反式异构体的投料质量比为4:6。

优选地，所述的缓冲溶液的pH为6.0～7.0。

优选地，所述的缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液。

优选地，所述反应在助溶剂条件下进行，所述的助溶剂为乙腈、丙酮或二者的组合。