酵母发酵液直接催化4-氯-乙酰乙酸乙酯不对称还原生成4-氯-3-羟基-丁酸乙酯

 考察了面包酵母发酵液直接催化4-氯-乙酰乙酸乙酯(COBE)的不对称还原反应,并进行了手性添加物的筛选和反应条件的优化实验. 结果表明,以β-环糊精为手性添加物时,酵母发酵液催化COBE不对称还原生成光活性产物(S)-4-氯-3-羟基-丁酸乙酯((S)-CHBE)的产率和ee值分别高达76%和92%. 在一定条件下,增大β-环糊精浓度,有利于(S)-CHBE的生成. 最佳酵母菌培养时间为16～18 h, 最佳反应温度和pH值分别为29～31 ℃和7.2.     

水相中酵母细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯不对称还原反应

 利用活性酵母细胞催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)的不对称还原可以直接合成具有光学活性的4-氯-3-羟基丁酸乙酯(CHBE). 实验发现,在水相体系中主要生成D-(S)-型产物,COBE的转化率及CHBE的收率和光学选择性都比较高. 考察了底物和产物的浓度、辅助底物的种类和浓度、体系的pH和温度以及菌体培养条件等因素对反应的影响. 结果表明,在较低COBE浓度下R型产物占优,在高浓度下主要是S型产物; 较高的反应温度有利于S型产物的生成,pH≈8.0时可获得较高的S型产物选择性; 产物CHBE对COBE的还原反应具有一定的抑制作用. 在酵母催化COBE还原的同时需要一定的辅助底物来再生辅酶NAD(P)H,利用乙醇、异丙醇和仲丁醇作辅助底物可获得较高的立体选择性. 对数生长期和厌氧条件培养的细胞对生成S型产物较有利.     

双层固定化酵母催化还原4-氯-乙酰乙酸乙酯的研究

以海藻酸钠为内层载体,利用机械强度良好的聚乙烯醇(PVA)改性海藻酸钠混合物作为外层载体,双层固定化高活性酵母,得到固载的生物催化剂,用于由磷酸缓冲溶液和环己烷组成的双相体系,对4-氯-乙酰乙酸乙酯(COBE,ethyl 4-cloro-3-oxobutyrate)进行不对称催化加氢合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯[(S)-CHBE],ethyl[(S)-4-chloro-3-hydro butanoate].在最适条件下,双层固定化酵母的不对称催化还原反应优于游离细胞和单层固定化细胞.在底物COBE的最佳浓度和进料速率分别为170mmol/L,125mL/h的连续操作条件下,最高(S)-CHBE转化率为94.2%,最高对映体过量值为98%.与游离细胞催化COBE相比,反应转化率提高3%,最佳底物浓度比游离细胞增加1倍;与单层固定化细胞催化还原相比,对映体过量值提高8%.连续性实验表明,双层固定化酵母细胞在连续使用5d,其转化率和对映选择性没有明显下降.     

重组大肠杆菌细胞不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯合成(R)-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

 从赭色掷孢酵母(Sporobolomyces salmonicolor ZJU0105)中克隆出NADPH依赖型醛基还原酶基因,构建了重组大肠杆菌E.coli BL21(pET28-ALR0105), 该工程菌可以高效地表达醛基还原酶. 将重组细胞用于催化4-氯乙酰乙酸乙酯不对称还原,合成出具有光学活性的(R)-(+)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯. 实验发现,在加入适量辅酶及辅酶再生酶的条件下,利用重组细胞催化还原反应可以获得比使用赭色掷孢酵母更高的转化率、产率和ee值,得到了几乎是光学纯的(R)-(+)-型产物,从而解决了酵母细胞催化此类反应ee值较低的问题. 考察了辅酶及共底物的添加、底物和产物的浓度、pH值、温度以及菌体密度等因素对还原反应的影响. 结果表明,不对称还原反应必须在辅酶NADPH和辅酶再生酶系及共底物葡萄糖的参与下进行; 底物和高浓度的产物对还原反应有一定的抑制作用; 当pH＞6.0时,反应的转化率及产率都显著降低; 高密度重组细胞可以减小底物的抑制作用.     

有机相酶催化氨解反应拆分制备(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

通过脂肪酶催化的氨解反应拆分4-氯-3-羟基丁酸乙酯. 经过对脂肪酶及反应溶剂的筛选, 确定最佳脂肪酶及溶剂分别为Novozym435和二氧六环; 并在该反应体系中考察了温度、底物浓度、酶浓度与摇床转速对反应的影响. 综合考虑反应的反应速度和对映体选择率, 确定较佳的反应条件为: 温度30 ℃、底物浓度0.5 mol/L、酶量10 mg/mL、摇床转速200 n/min. 反应35 h后, ee可以达到99%以上, 此时转化率为57.7%.     

(3-氮-吗啉)-1-(4-氯)-苯基-1-丙酮不对称还原产物光学活性的理论计算

采用AM1方法对(S)-4-苄基-5,5-二苯基-1,3,2-噁唑硼烷催化(3-氮-吗啉)-1-(4-氯)-苯基-1-丙酮不对称还原反应的立体控制步骤进行了计算,获得了R和S型过渡态的优化构型及其热焓和熵等热力学参数,计算得到了该步反应中生成R和S型对映体的反应速率常数之比,据此得到的不对称还原反应最终产物的光学活性e.e.的理论计算值,与实验结果相近.     

采用通透性处理的安大略假丝酵母全细胞高效合成(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇(英文)

考察了利用安大略假丝酵母(Candida ontarioensis)静息细胞不对称催化2-氯-1-(3-氯苯基)乙酮合成(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇的转化反应条件.结果表明,当底物浓度为10g/L时,在最适转化条件下反应72h,产物的ee值和产率分别达到99.9%和99.0%.采用4g/L十六烷基三甲基溴化铵对Candida ontarioensis细胞于4℃通透性处理20min后,全细胞的酶活提高2倍以上.当底物浓度提高为30g/L,转化24h后,产物的ee和产率分别达到99.9%和97.5%.该研究为高效制备(R)-2-氯-1-(3-氯苯基)乙醇提供了可行途径,并为生物催化合成芳基手性醇类手性中间体提供了理论指导。     

有效控制活性酵母细胞催化β-羰基酯不对称还原反应立体选择性的研究

 以4-氯乙酰乙酸乙酯为β-羰基酯的模型底物,对面包酵母催化其不对称还原反应立体选择性的控制进行了研究. 实验发现,利用诸如烯丙基醇和烯丙基溴等酶抑制剂对面包酵母进行预处理,可以控制反应的立体选择性. 用烯丙基醇预处理面包酵母时可以提高S型产物的立体选择性; 用烯丙基溴预处理时,可以使反应的立体选择性从通常的S型产物转变为R型产物. 立体选择性随着预处理时抑制剂浓度的增大和处理时间的延长而提高. 合适的预处理条件可使S型和R型产物的ee值分别达到95%和98%.     

羰基还原酶CR2重组酶体系不对称合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺

构建了羰基还原酶CR2重组酶体系,并优化了相关的酶促催化反应条件.通过在催化体系中添加辅酶NADP+(0.1 mmol/L)和辅底物葡萄糖(120 g/L),在30℃及p H=8.0的条件下反应4 h,CR2重组酶体系不对称还原N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DKTP,10 g/L),合成了高光学纯度(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺[(S)-DHTP,e.e.值99.9%],产率为62%.在酶促催化过程中,由于辅酶循环生成葡萄糖酸导致反应体系p H值下降而影响催化效率.通过调控反应体系p H值,(S)-DHTP的产率提高到68%.不同浓度底物的反应过程表明底物对CR2酶促反应具有抑制作用,且在10 g/L底物浓度下反应的时空产率可达1.3 g·L-1·h-1.     

呼吸缺陷型面包酵母催化β-羰基酯的不对称还原

以4-氯-3-羰基丁酸乙酯为模型底物,葡萄糖为碳源,对呼吸缺陷型酵母催化不对称还原合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的反应进行了研究.通过在254nm下紫外诱变,经2,3,5-氯化三苯四氮唑平板和非发酵型碳源培养基鉴定,得到6株面包酵母的呼吸缺陷型变异株.并对呼吸缺陷型酵母催化特性和线粒体复合体Ⅰ,Ⅰ Ⅲ,Ⅱ Ⅲ和Ⅳ的活性分别进行了测定.结果表明,呼吸缺陷型酵母催化底物转化率在49%～75%,产物收率在31%～69%,对映体过量值最高可达72%,比正常酵母提高了18%.突变株线粒体内复合体Ⅰ～Ⅳ的活性与正常酵母相比都有不同程度的下降.     

Asymmetric Reduction of Ethyl 4-Chloro-3-oxobutanoate to Ethyl (S)-4-Chloro-3-hydroxybutanoate Catalyzed by Aureobasidium pullulans in an Aqueous/Ionic Liquid Biphase System

The asymmetric reduction of ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate (COBE) to ethyl (S)-4-chloro-3-hydroxybutanoate ((S)-CHBE) catalyzed by Aureobasidium pullulans CGMCC 1244 was performed in an aqueous/ionic liquid biphase system to improve the productivity and optical purity of (S)-CHBE. The influences of reaction parameters such as shaking rate, phase volumetric ratio, reaction temperature, initial substrate concentration, and pH were studied. In the aqueous/[bmim]PF₆ biphase system and under the optimum reaction conditions of 30 °C, pH 6.6, rotation speed 180 r/min, and reaction time of 8 h, the conversion of COBE, the enantiomeric excess, and the concentration of (S)-CHBE were 95.6%, 98.5%, and 47.1 g/L, respectively. When the substrate was fed in batches under the condition of pH 6.6, the accumulated product concentration could reach up to 75.1 g/L.     

Interaction of 3-Chloro-2-halopropenyl Ketones with β-Aminocrotonic Acid Ethyl Ester

The reaction of 3-chloro-2-halo-1-propenyl ketones with β-aminocrotonic acid ethyl ester leads to the formation of ethyl esters of 6-alkyl(aryl, benzyl, cyclohexyl)-4-chloromethyl-2-methylnicotinic acids. It was established that at increased temperatures the compounds obtained are partially converted into the corresponding dihydrofuro[3,4-c]pyridines. __________ Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 8, pp. 1184–1188, August, 2005.     

Reactions of 4-Chloro-3-formylcoumarin with Arylhydrazines

The interaction of 3-formyl-4-coumarin with arylhydrazine hydrochlorides in the presence of sodium acetate gave the corresponding 3-arylhydrazonomethyl-4-chlorocoumarin, and with phenylhydrazine, 4-bromo- and 4-chlorophenylhydrazine hydrochlorides in the presence of two equivalents of triethylamine gave either 1-aryl- or 2-aryl[1]benzopyrano[4,3-c]pyrazol-4-ones depending on the reaction conditions. In reactions of 4-chloro-3-formylcoumarin with 2,4-dichloro-, 2,4-difluoro-, 2-hydroycarbonyl-, 4-nitro- and 3,5-di(trifluoromethyl)phenylhydrazine, 2-pyridyl- and 2-quinoxalylhydrazine in the presence of excess of triethylamine the 2-aryl[1]benzopyrano[4,3-c]pyrazol-4(2H)-ones were obtained exclusively. The structures of 1-phenyl- and 2-(2-pyridyl)[1]benzopyrano[4,3-c]pyrazolo-4(1H)ones were confirmed by X-ray crystallography. A simple method is proposed to distinguish between 1- and 2-substituted [1]benzopyrano[4,3-c]pyrazolo-4-ones on the basis of the ¹H NMR chemical shifts of the C(3)-H proton in two solvents - DMSO-d₆ and CDCl₃.     

3－烷基-4-羟基-2-噻唑烷硫酮-4-羧酸乙酯的一锅煮合成

Ethyl 3-alkyl-4-hydroxy-2-thioxothiazolidine-4-carboxylates were prepared in excellent yields from the reaction of corresponding primary amines with carbon disulfide and ethyl 3-bromo-2-oxopropanoate in the presence of anhydrous potassium phosphate in DMF at room temperature within 1 h. The structures of the highly functionalized products were corroborated spectroscopically （IR, ^1H NMR, ^13C NMR, EI-MS） and by elemental analyses. A plausible mechanism for such type of cyclization was proposed.     

6-取代苯氧基-7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯的合成及抗球虫活性研究

设计并合成了10个新的6-取代苯氧基-7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯类化合物; 合成路线短, 产率高, 原料易得, 易实现工业化; 所有化合物的结构均经¹H NMR, MS, IR和元素分析所证实; 并选择了其中7个化合物进行抗球虫活性实验, 结果表明: 其中4个6-取代苯氧基-7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯化合物具有抗球虫效果, 并有可能作为抗球虫药物使用.     

Condensation of Ortho-phenylenediamines and Phenylhydrazines with Ethyl 4-Chloro-3-oxobutanoate: A Facile Approach for the Synthesis of Substituted 1H-Benzimidazoles,Pyrazolones, and Pyrazoles

Substituted 1H-benzimidazoles, pyrazolones, and pyrazoles have been synthesized by the condensation of ortho-phenylenediamines and phenylhydrazines, respectively, with ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate in good yields. The present approach is novel, straightforward, and being reported for the first time with ethyl 4-chloro-3-oxobutanoate.     

6-芳氧基-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯的合成及抗球虫活性的研究

设计并合成了8个新的6-芳氧基-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯类化合物. 合成路线短, 产率高, 原料易得, 易实现工业化. 所有化合物的结构均经¹H NMR, MS, IR和元素分析所证实. 并选择了其中3个化合物进行抗球虫活性实验, 结果表明. 化合物6-(2-甲氧苯氧基)-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯具有抗球虫效果, 并有可能作为抗球虫药物使用.