[发明专利]一种双蛋白催化级联反应合成喹喔啉类化合物的方法

说明书

本发明涉及生物催化合成技术领域，具体公开了一种双蛋白催化级联反应合成喹喔啉类化合物的方法，包括以下步骤：以β‑酮酸酯类化合物、取代邻苯二胺与对甲基苯磺酰叠氮为反应物溶于溶剂中，加入催化剂和表面活性剂，搅拌反应得生成物，再依次进行干燥、浓缩与纯化，即可；其中，所述溶剂为水，催化剂为猪胰凝乳脂肪酶与牛血红蛋白。本发明的工艺简便，通过将血红素类蛋白催化卡宾类反应与脂肪酶类蛋白催化反应偶联在一起，构建了一个双蛋白一锅出法合成喹喔啉类化合物的绿色方法，可以快速简便地合成得到目标产物，同时是在水中完成的合成，解决了现有喹喔啉类化合物制备方法合成步骤较多且不够绿色环保的问题。

技术领域

本发明涉及生物催化合成技术领域，具体是一种由双蛋白催化级联反应合成喹喔啉类化合物的方法。

背景技术

喹喔啉是一种重要的精细化工中间体，广泛用于农药、医药等行业，具有一定的重要性以及实用性。其中，喹喔啉衍生物(喹喔啉类化合物)作为一类重要的苯并吡嗪类杂环化合物，由于具有广泛的生物活性(如抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抗炎、抗HIV等活性)，在医药制备中可以作为骨架分子。此外，喹喔啉类化合物还可以被用作燃料、有机半导体、太阳能电池等产品的合成中间体。

目前，已有很多化学方法来合成喹喔啉类化合物。其中，传统的合成方法主要是基于芳基-1，2二胺与1，2-二羰基化合物的双缩合。除此之外，也有使用1，2-酮醇与芳基-1，2二胺级联氧化缩合法或者喹喔啉的N-氧化物脱氧法来进行制备喹喔啉类化合物。

但是，这些方法大多成本比较昂贵，需要分步合成，合成步骤较多，而且，由于使用的是有害金属催化剂和有机溶剂，不够绿色环保，从而限制了它们的使用。因此，开发一种绿色、简便的合成方法来制备喹喔啉类化合物，成为目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由双蛋白催化级联反应合成喹喔啉类化合物的绿色方法，以解决上述背景技术中提出的现有喹喔啉类化合物制备方法合成步骤较多且不够绿色环保的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双蛋白催化级联反应合成喹喔啉类化合物的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

以β-酮酸酯类化合物、取代邻苯二胺与对甲基苯磺酰叠氮为反应物溶于溶剂中，加入催化剂和表面活性剂，在55℃下搅拌均匀并反应6-8小时，再依次进行干燥、浓缩与纯化，得到喹喔啉类化合物；

其中，所述的溶剂为水，所述催化剂为脂肪酶和血红蛋白(包括血红素)组成的双蛋白体系，具体可以为猪胰凝乳脂肪酶(PPL)、牛血红蛋白、猪血红蛋白、辣根过氧化物酶、南极假丝酵母脂肪酶(Cal-B)、枯草芽孢杆菌脂肪酶(PSL)或者血红素中的两种(其中脂肪酶和血红蛋白添加量可以是20mg:16mg)；需要说明的是，各类脂肪酶和血红蛋白(包括血红素)组成的双蛋白体系对反应均有催化效果，其中以猪胰凝乳脂肪酶(porcine pancreaslipase，简称PPL)与牛血红蛋白(Hemoglobin from bovine blood，简称为HbBv)组成的双蛋白体系的催化效果最好；

所述取代邻苯二胺的化学式为

所述β-酮酸酯类化合物的化学式为

其中

R₁和R₂独立地选自甲基、氯、氟以及氢中的一种，R₃选自甲基、乙基、环丙基以及氢中的一种，R₄选自甲基、甲氧基、乙氧基、叔丁氧基以及氢中的一种。

具体的反应式如下：