[发明专利]氰醇裂解酶催化合成光学活性氰醇化合物

说明书

本发明涉及一种酶催化合成光学活性氰醇化合物，进一步说用氰醇裂解酶在有机溶剂或含微水的有机溶剂体系中催化合成光学活性氰醇化合物。

氰醇化合物是重要的有机合成中间体，可以方便地转化成α-羟基酮、α-羟基酸、β-胺基醇、胺基腈和氮丙啶等化合物。无酶催化条件下化学合成产物是外消旋的氰醇化合物，由于酶对反应的高度化学、区域和立体的专一性以及酶反应条件温和，已从化学合成发展为酶催化合成光学活性氰醇化合物。杏仁(Almond)是一个方便的酶源，由杏仁源制得的R-氰醇裂解酶〔(R)-oxynitrilase〕催化合成光学活性氰醇化合物已进行了研究(Griengl，H等，J.Chem.Soc.，Chem.Commun.1997，1933)，用粗制酶和纯酶的R-氰醇裂解酶催化反应已有报导(Kiljunen，E等，Tetrahedron，Asymmetry，1996，7.1105；1997，8，1225；1997，8，1551；Effenberger，F.Angew.，Chem.Int.Ed.Engl.，1994，33，1555；Enantiomer.，1996，1，359)。通常水相缓冲液作为满意的反应条件(Brussee，J等，Tetrahedron，1990，46，979)以及后来发展的水-有机溶剂两相反应体系。由于羰基化合物和酶分别具有亲油性和亲水性，在油水两相反应中反应不均匀，且水相中易产生化学加成的消旋产物而导致产物ee值低，纯化困难，难以工业化生产。所以，寻找R-氰醇裂解酶新的反应体系和方法仍是研究的热点。

本发明的目的是提供一种用R-氰醇裂解酶催化反应制备光学活性氰醇化合物的反应体系和方法。

本发明的另一目的是提供一种采用上述反应体系生产光学活性的氰醇化合物的工艺方法。

本发明是用R-氰醇裂解酶催化羰基化合物和氰化物反应生成光学活性氰醇化合物的体系和方法，即以分子式为R¹COR²的羰基化合物、分子式为R³CN的氰化物，在有机溶剂中和0-50℃时，R-氰醇裂解酶催化反应0.01-120小时，推荐反应时间0.05-48小时，其中R¹＝R⁴Ph，R⁴OPh，R⁴OCH₂Ph，PhCH＝CH，R⁵CH＝CH，或R⁵，R²＝H或C_1-3的烷基，R³＝H，(CH₃)₂COH或HCOH，R⁴＝H或C_1-4的烷基，X＝O或S，R⁵＝C_1-8的烷基。所述的羰基化合物和氰化物的摩尔比为1∶0.8-20，推荐比为1∶1-5。羰基化合物和R-氰醇裂解酶的用量比为0.001-100mol羰基化合物/1克R-氰醇裂解酶，推荐0.005-20mol羰基化合物/1克R-氰醇裂解酶。所述的溶剂可以是低碳链的酯、醚、芳烃、取代芳烃、烷烃、卤代烷、酮或二甲基甲酰胺等常用的溶剂。如甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、石油醚、辛烷、环己烷、乙醚、异丙醚，异丁醚、异戊醚、苯甲醚、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷等。

所述的R-氰醇裂解酶可以采用粗制的杏仁酶粉。上述的有机溶剂可以含有0-1％重量的水。推荐有机溶剂中含有0.01-0.8％重量的水。

本发明中所述的有机溶剂，可以是有机溶剂中含有微量的水；也可以由醋酸或无机酸和NaCN在水中反应制备HCN后，由有机溶剂提取HCN而获微量水的有机相中。粗制杏仁酶中通常也含有水。本发明中所述的氰化剂，可以是HCN，也可以是丙酮氰醇、甲醛氰醇等。