[发明专利]一种生物催化还原硝基化合物的方法

说明书

本发明提供的一种生物催化还原硝基化合物的方法，以辅酶作为氢供体，以烯烃还原酶作为催化剂，催化还原硝基化合物,生成羟胺化合物或胺化合物。本发明提供的生物催化还原硝基化合物的方法，取代了传统上产物提取复杂、危险、污染的化学还原硝基化合物方法，采用市场上可购买获取或自己制备的烯烃还原酶作为催化剂，即可建立一种快速简便并有效的生物催化法还原硝基化合物的方案，将硝基化合物还原为稳定的羟胺化合物或胺化合物，并具有较为广泛的底物适用性，能够实现高通量和快速的硝基还原反应。

技术领域

本发明涉及胺、羟胺化合物制备领域，具体涉及一种生物催化还原硝基化合物的方法。

背景技术

硝基化合物的还原，特别是不同烷基芳香胺、芳基羟胺化合物的合成是化学合成和化工生产中常见的反应类别。传统上，通过铁、锌等还原性金属粉末还原或者高压下的催化加氢完成这类反应。但这类方法有较多副产物的生成,可能会破坏化合物的其它结构，并且反应中需要大量使用重金属，后处理非常繁琐，产品难于分离处理且存在污染，高压加氢也存在安全隐患。

因此，为了避免化学法的污染和危险操作，需要提供一种还原硝基化合物的新方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高效生物催化还原硝基化合物的方法，采用烯烃还原酶作为催化剂，即可将硝基化合物还原为羟胺化合物或胺化合物，又可避免了化学法的污染和危险操作的问题,合成方法简便、快捷。

本发明提供一种生物催化还原硝基化合物的方法，以辅酶作为氢供体，以烯烃还原酶作为催化剂，催化还原硝基化合物，生成羟胺化合物或胺化合物。

进一步，所述烯烃还原酶包括ERED-101、ERED-103、ERED-110、ERED-112、ERED-120、ERED-P1-A04、ERED-P1-E01、ERED-P1-H09、1430001、1430002；

其中烯烃还原酶ERED-101、ERED-103、ERED-110、ERED-112、ERED-120、ERED-P1-A04、ERED-P1-E01、ERED-P1-H09为从Codexis公司购买获取，烯烃还原酶1430001、1430002来源于淀粉样芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)的NAD(P)依赖型烯烃还原酶。

可选的，所述辅酶包括NADPH或NADH。

进一步，所述辅酶选择NADPH。

进一步，还包括辅酶再生系统、助溶剂、缓冲液、非离子表面活性剂。

进一步，所述辅酶再生系统包括葡萄糖和葡萄糖脱氢酶或异丙醇和羰基还原酶。

辅酶再生系统主要是用于将NADP⁺制备和再生为NADPH，构建出一个高效的辅酶NADPH再生系统；还可采用NAD⁺，用于制备辅酶NADH并构建其再生系统。辅酶再生系统构建的NADH作为氢供体与NADPH作为氢供体的催化效果一致。

进一步，所述助溶剂包括二甲基亚砜、异丙醇、1,3-二氧六环或乙酸乙酯；

所述缓冲液的pH为5.0～10.0，包括磷酸盐缓冲液、三羟甲基甲胺-盐酸缓冲液或三乙醇胺-盐酸缓冲液。

进一步，所述非离子表面活性剂包括曲拉通、吐温或聚乙二醇。

进一步，包括如下步骤：取硝基化合物、辅酶、辅酶再生系统、烯烃还原酶、助溶剂、缓冲液和非离子表面活性剂进行混合，建立反应体系，进行振荡反应。

进一步，振荡速度为150～400r/min，反应温度为15～45℃，反应时间为20～24h。

本发明还公开了一种所述的生物催化还原硝基化合物的方法的应用，用于医药中间体、农药中间体、染料中间体的制备。