Preparation of Non-natural L Amino Acids via Deracemization of DL-Amino Acids Catalyzed by Immobilized D-amino Acid Oxidase

在过氧化氢酶和氧气存在下,固定化D-氨基酸氧化酶（D-AAO）对映选择性催化DL-氨基酸中的D-对映体氧化脱氨为相应酮酸,L-对映体保留.研究了D-AAO的底物特异性并对反应条件进行了优化.结果表明：D-AAO具有较宽的底物谱,能够催化疏水性α-氨基酸的D-对映体氧化脱氨.在最优反应条件下,D-AAO催化DL-2-氨基丁酸、DL-2-氨基戊酸去消旋化,L-2-氨基丁酸、L-2-氨基戊酸的收率分别为48%和47%,ee分别为99.5%和99.8%.进一步地利用Pd-C/HCOONH4催化氧化脱氨过程中产生的亚氨基酸原位还原,有效提高了L-2-氨基丁酸、L-2-氨基戊酸的收率并保持高的光学纯度.     

固定化D-氨基酸氧化酶催化DL-氨基酸去消旋化制备非天然L-氨基酸

在过氧化氢酶和氧气存在下,固定化D-氨基酸氧化酶(D-AAO)对映选择性催化DL-氨基酸中的D-对映体氧化脱氨为相应酮酸,L-对映体保留.研究了D-AAO的底物特异性并对反应条件进行了优化.结果表明:D-AAO具有较宽的底物谱,能够催化疏水性α-氨基酸的D-对映体氧化脱氨.在最优反应条件下,D-AAO催化DL-2-氨基丁酸、DL-2-氨基戊酸去消旋化,L-2-氨基丁酸、L-2-氨基戊酸的收率分别为48%和47%,ee分别为99.5%和99.8%.进一步地利用Pd-C/HCOONH4催化氧化脱氨过程中产生的亚氨基酸原位还原,有效提高了L-2-氨基丁酸、L-2-氨基戊酸的收率并保持高的光学纯度.     

非对映选择性可调的甘氨酸酯与亚胺的高对映选择性Mannich反应

光学活性α,β-二氨基酸是一类重要的合成中间体, 也是许多具有各种生理活性化合物的重要结构片段. 甘氨酸酯衍生物和亚胺的Mannich反应是合成这类化合物的有效方法之一, 至今已有多种手性金属催化剂和有机催化剂应用于这一反应, 但能够同时实现非对映选择性和对映选择性控制的报道很有限. 中国科学院上海有机化学研究所 侯雪龙小组与香港科技大学吴云东教授利用手性二茂铁配体实现了反应的高非对映选择性和对映选择性, 同时通过密度泛函(DFT)计算对反应过程予以研究, 根据计算结果对配体结构进行了优化, 利用配体的电子效应不同, 实现了反应的非对映选择性调控, 以优秀的非对映选择性和对映选择性分别得到syn-或者anti-α,β-二氨基酸衍生物. 这一结果不仅提供了一个高非对映选择性和对映选择性合成syn-或者anti-α,β-二氨基酸衍生物的方法, 也提供了一个反应选择性控制的新途径.     

磺酰氨基酸钛配合物对Diels-Alder反应的对映选择性催化作用

研究了对甲苯磺酰基-L-缬氨酸、对甲苯磺酰基-L-苯丙氨酸、对甲苯磺酰基-L-亮氨酸、对甲苯磺酰基-L-异亮氨酸、对甲苯磺酰基-L-脯氨酸、1-萘磺酰基-L-缬氨酸、1-萘磺酰基-L-苯丙氨酸、1-萘磺酰基-L-亮氨酸和1-萘磺酰基-L-异亮氨酸与钛的配合物对环戊二烯与丙烯酸甲酯的环加成反应的对映选择性催化作用。萘磺酰基氨基酸钛配合物的对映选择性比对甲苯磺酰基氨基酸钛配合物好,氨基酸与钛比为2:1时比1:1要好得多。1-萘磺酰基-L-异亮氨酸与钛的2:1配合物的对映选择性最好,e.e.值为56%。     

各种氨基酸衍生物在Chirasil—Val固定相上的气相色谱分离

本文叙述氨基酸及其对映体的全氟酰基烷基脂(O-异丙基、-异丁基、-正丁基;N(O,S)-三氟乙酰基,TFA、-七氟丁酰基,HFB)在Chirasil-Val上的洗脱特性。随烷基取代增大,保留时间增加;用HFB代替TFA,对映体的分离因子降低。此外,DL-氨基酸与另丁醇衍生,生成的对映及非对映衍生物在Chirasil-Val上可拆分成四个色谱峰。     

CYP 119过氧化物酶及其215位突变体在苯乙烯类底物环氧化反应中的作用

通过对CYP119过氧化物酶活性中心215位保守苏氨酸的定点突变,研究突变体对催化苯乙烯类似底物环氧化反应的作用效率。考察了CYP119酶215位突变体的热稳定性;端基双键的苯乙烯类似物和非端基双键的β-甲基苯乙烯类似物环氧化反应的转化率和对映选择性。结果表明,CYP119酶突变体T215G和T215V催化端基双键类底物效果与亲本酶类似,而催化非端基双键类底物在转化率和对映选择性上都具有一定变化。突变体T215G催化苯乙烯环氧化反应的转化率高达99.6%。突变体T215G能一定程度提高催化顺式β-甲基苯乙烯环氧化反应的对映选择性和转化率。突变体T215V催化顺式-β-甲基苯乙烯类底物,环氧化反应对映选择性远低于亲本酶和突变体T215G。说明215位苏氨酸的氢键效应和侧链氨基酸大小对CYP119酶催化特定底物的环氧化反应具有一定影响。     

L-脯氨酸修饰的铱催化苯乙酮及其衍生物不对称加氢反应

在温和条件下制备了L-脯氨酸稳定并修饰的负载型金属铱催化剂,用于苯乙酮及其衍生物不对称催化加氢反应. 考察了L-脯氨酸的量、溶剂、碱以及碱的量和氢气压力对苯乙酮不对称催化加氢反应的影响. 结果显示,该催化剂催化苯乙酮不对称加氢反应获得了92.1%的转化率和32.9%的对映选择性(e.e.),催化2′-(三氟甲基)苯乙醇的对映选择性为39.3,这一结果高于目前报道的天然手性修饰剂修饰的负载型金属催化剂. 该催化循环使用5次, 对映选择性只有小幅度下降.     

酵母细胞催化芳香酮的不对称还原反应

 研究了酵母细胞催化芳香酮的不对称还原反应,采用正交试验综合考察了反应温度、反应时间、底物浓度和酵母浓度等因素对底物苯乙酮转化率和产物(S)-1-苯基乙醇对映选择性的影响. 结果表明,影响苯乙酮转化率的因素依次为底物浓度、反应时间、反应温度和酵母浓度,影响(S)-1-苯基乙醇对映选择性的因素依次为反应温度、底物浓度、酵母浓度和反应时间. 同时考察了芳香酮结构对产物对映选择性的影响,发现对映选择性的变化规律符合Prelog规则,与羰基相连的两个基团体积差异越大,对映选择性越好,最高的对映体过量值达到了96.4%.     

SDP配体在铑催化的Pauson-Khand反应中的应用

研究了SDP作为双膦配体与金属铑形成的手性催化剂在不对称Pauson-Khand反应中的催化活性和对映选择性, 并考察了影响反应活性和对映选择性的各种因素. 结果表明, SDP配体对铑催化的Pauson-Khand反应是一种有效的手性配体, 它与铑生成的手性催化剂能在1大气压的一氧化碳气氛中, 将一系列1,6-烯炔化合物转化为相应的双环戊烯酮, 反应的对映选择性较高. 在SDP配体中苯环上引入取代基导致反应的对映选择性降低, 但是当取代基为甲氧基时, 催化剂的活性得到明显提高. 溶剂实验表明1,2-二氯乙烷是理想的反应溶剂. 催化剂的阴离子对催化剂活性和对映选择性也有十分重要的影响, 采用六氟锑酸根时, 反应的对映选择性最高.     

不对称Reformatsky反应的研究

分别将催化计量和化学计量的(1R, 2S)或(1S, 2R)-2-氨基-1,2-二苯基乙醇衍生的手性氨基醇配体1应用于催化不对称Reformatsky反应, 研究了手性配体的结构及其用量与反应对映选择性的关系, 溶剂和底物改变对e.e.值的影响; 并设计与研究了双手性体系, 使该反应在催化量(25mol%)手性配体的作用下, 得到中等对映选择性; 另外, 还比较了不同的实验方法对反应的对映选择性的影响, 提出了手性催化循环机理和反应过渡态模型, 能较好地解释一系列实验事实。