[发明专利]一种Novozym 435脂肪酶催化酯化拆分2-苯基丙酸对映体的方法

说明书

本专利介绍了获得(R)‑2‑苯基丙酸对映体的一种新的手性拆分方法，属于生物法拆分手性化合物技术领域。利用Novozym 435的立体选择性、对(S)‑2‑苯基丙酸的高催化效率催化酯化2‑苯基丙酸对映体合成(S)‑2‑苯基丙酸正己酯，剩余未反应底物为高光学纯(R)‑2‑苯基丙酸，底物转化率为97.23%，对映体过量值为89.20%，目标对映体收率5.24%。与其它方法相比，该方法具有反应体系简单、反应浓度高、反应速率快、目标产物光学纯度高、绿色环保、后处理简单等优点。

技术领域

本发明属于生物法拆分手性化合物，是一种应用固定化脂肪酶Novozym 435立体选择性催化酯化外消旋2-苯基丙酸对映体获得单一构型2-苯基丙酸对映体的方法。采用Novozym 435脂肪酶选择性催化外消旋2-苯基丙酸酯化合成单一构型的(S)-2-苯基丙酸正己酯，以获得较高光学纯度的(R)-2-苯基丙酸。

背景技术

2-苯基丙酸(2-Phenylpropionic acid)又名α-苯基丙酸，是结构最简单的芳基丙酸类物质，是合成芳基丙酸类消炎镇痛药和精细化工产品的中间体，并广泛应用于医药、香料和农药的合成。2-苯基丙酸作为一种重要的药物合成中间体，可被用来合成索罗诺芬钙。

目前，拆分2-苯基丙酸对映体的方法主要有毛细管电泳拆分法、色谱拆分法、液-液萃取拆分法和生物酶催化立体选择性水解2-苯基丙酸酯。生物酶法利用酶的高度立体专一性，选择性催化一种对映体进行水解或酯化反应，可达到较理想的拆分效果。同时，生物酶法合成效率高、反应条件温和、成本较低，可以降低生产能耗，节省大量的宝贵资源。在有机溶剂中进行的生物酶法拆分，在具备水溶剂酶法拆分的各项优点的同时，由于有机溶剂对反应底物的良好溶解性，以及不溶解酶的特性，具有反应浓度高、酶易回收的优点。

本发明中公开了一种在有机溶剂中，利用Novozym 435脂肪酶立体选择性催化酯化外消2-苯基丙酸中的(S)构型对映体，获得剩余底物中未反应的(R)构型对映体。通过本发明公开的方法，可以得到高光学纯的(R)构型对映体。本发明利用生物酶法，在有机溶剂中催化酯化拆分外消旋2-苯基丙酸对映体，解决了非酶法选择性低、产物光学纯度低、操作及设备复杂、拆分时间长和环境污染等问题，也解决了水溶剂酶法存在的反应浓度难以提高、酶回收困难等问题。

发明内容

本发明的目的是，针对于其它外消旋体拆分法，反应浓度低、反应速率慢、产物光学纯度不高等难题，提出了一种分离2-苯基丙酸对映体获得单一构型对映体的方法。

本发明的技术方案：利用Novozym 435脂肪酶对(S)-2-苯基丙酸对映体的高选择性、高催化效率，酯化合成(S)-2-苯基丙酸正己酯，并获得高光学纯度(R)-2-苯基丙酸。将一定浓度的外消旋2-苯基丙酸对映体、一定浓度的正己醇和一定量的固定化Novozym 435脂肪酶加入到正己烷中；外消旋2-苯基丙酸的浓度为10-150 mmol/L ，Novozym 435脂肪酶的用量为10-150 mg/mL，正己醇浓度为100-250 mmol/L；于25 mL的反应管中在一定转速下加热反应一定时间并对反应进行监测。并通过高效液相色谱仪对产物进行定性和定量检测；测得剩余2-苯基丙酸的对映体过量值为89.20%，底物转化率97.23%，目标对映体收率5.24%。

本发明相比现有技术有以下优势：

本发明利用Novozym 435对2-苯基丙酸对映体的高立体选择性、对(S)-2-苯基丙酸和正己醇的酯化具有高催化效率。该方法反应浓度高，使用的外消旋2-苯基丙酸浓度达到100 mmol/L；反应条件温和；绿色环保，使用第二类有机溶剂正己烷，且反应体系简单，生产过程无任何有毒物质使用或生成；固定化的生物酶重复利用非常方便。本发明通过控制反应温度、2-苯基丙酸浓度、正己醇浓度、酶用量和反应时间等条件，可以获得高光学纯度的(R)-苯基丙酸。本方法实施过程简单，操作及后处理过程简便。

【具体实施方式】

下面结合本发明的实施例对本发明做进一步说明：