有机溶剂中脂肪酶催化的2—辛醇动力学拆分

利用有机溶剂中假单胞菌脂肪酶催化的对映选择性酯化反应，对外消旋（Ｒ，Ｓ）－２－辛醇进行了光学拆分。分别考察了冻干时酶缓冲液的ｐＨ值和浓度以及２－辛醇酯化的酰基给体（脂肪酸），有机溶剂，反应温度等因素对脂及酶催化性能的影响。结果表明，冻干时酶缓冲液的ｐＨ值和浓度对酶的活力影响很大，而对选择性影响较小。以ｐＨ值为８．３，浓度为２０ｍｍｏｌ／Ｌ的磷酸盐缓冲液最为适合。     

脂肪酶催化酯化拆分与水解拆分2-甲基丁酸及其酯

2-甲基丁酸手件中心碳原子上的基团差异较小,是一种典型的酶法动力学拆分较为困难的风味化合物.本文分别在不同体系中比较了几种商品化脂肪酶和华根霉脂肪酶(RCL)催化酯化和水解反应对2-甲基丁酸及其酯的拆分,结果表明,RCL不仅在非水相中具有一定的选择性酯化能力,而且在水相中具有更强的选择性水解2-甲基丁酸乙酯的能力,在40℃下优先水解(S-型底物,反应10h后(R)-2-甲基丁酸乙酯的ee值为92.4%.进一步考察了温度对RCL催化酯化拆分与水解拆分的影响,结果表明,低温下反应的对映体选择性较高,在4℃下通过水解拆分获得的(R)-2-甲基丁酸乙酯的ee值町提高至95.0%.     

华根霉全细胞脂肪酶催化合成油酸油醇酯

 比较了10种不同来源的脂肪酶催化油酸与油醇酯化合成油酸油醇酯的能力,其中华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021全细胞脂肪酶的催化能力最强,其反应转化率可达到90%以上. 酯化反应的最佳油酸/油醇底物摩尔比为1.5, 最佳油酸浓度为0.3 mol/L, 细胞干粉含水量为3.0%～7.5%时对酯化反应最为有利. 以生物相容性指数logP值为指标选择不同的有机溶剂作为有机相进行酯化反应,发现logP值为3.5～4.5的有机溶剂促进酯化效果较好. 全细胞脂肪酶的pH适应范围很广,最佳pH在9.0左右; 最佳反应温度为30 ℃.     

华根霉全细胞脂肪酶催化合成生物柴油

比较了5种不同商品化脂肪酶和自制的华根霉CCTCCM201021全细胞脂肪酶(RCL)催化油脂合成生物柴油的转化效果,结果表明,RCL能有效应用于无溶剂体系催化合成生物柴油.在无溶剂体系中对该酶催化生物柴油的转酯化反应工艺进行优化,考察了甲醇用量、体系含水量、酶的添加量和反应温度对生物柴油收率的影响,使生物柴油最终收率大于86.0%.在有机溶剂体系中选择不同有机溶剂作为助溶剂进行转酯化反应,发现logP值在4.0～4.5的有机溶剂具有较好的转化效果.其中以正庚烷为助溶剂的转酯化反应具有最高的生物柴油收率86.7%.在无溶剂体系中RCL催化转化油酸和模拟高酸价油脂合成脂肪酸甲酯的研究表明,该酶具有很好的催化合成生物柴油的潜力.     

水对脂肪酶非水相催化拆分2-辛醇的影响

利用假单胞菌脂肪酶在有机溶剂中催化的对映选择性酯化反应，对外消旋（Ｒ，Ｓ）－２－辛醇进行了动力学拆分，考察了水对脂肪酶非水相催化性能的影响．结果表明，酶在有机溶剂中的活力显著依赖于系统的加水量，二者呈钟罩形曲线，但最佳加水量范围以及酶的活力大小因溶剂不同而异；在最佳加水量范围内，系统含水量的变化对酶的对映选择性影响不大，但加水量增大（＞１％，Ｖ／Ｖ）会导致逆反应（酯的水解）加剧而降低醇的光学纯度；在反应进行一定时间后，添加分子筛移走酯化反应生成的水，可显著提高反应的转化率，并增大醇的对映体过量，但当超过快反应（Ｒ－醇的酯化）的平衡转化率时，反而会造成残留醇的光学纯度下降．用二甲基甲酰胺和乙二醇取代部分或全部的水添加于非水相酶反应系统，也能起到与水类似的甚至更强的激活酶的作用．     

微水相中改性Ultrastable-Y分子筛固定化脂肪酶拆分(R,S)-2-辛醇

采用改性Ultrastable-Y分子筛固定化P. expansum PED-03脂肪酶(PEL), 利用固定化PEL在微水相中对(R,S)-2-辛醇进行拆分. 结果表明, 改性Ultrastable-Y分子筛固定化PEL所催化的拆分反应的转化率(c)和对映体过量值(e.e.)以及对映体选择性(E)均得到大幅度提高. 介质类型和体系含水量对酶促拆分反应有较大的影响. 在以正己烷为溶剂, 含水量为0.8%的体系中, 于50 ℃反应24 h的转化率(c)可达到理论值的97.68%, 对映体过量值(e.e.)可达到98.75%. 改性Ultrastable-Y分子筛固定化PEL催化效率高、立体选择性强, 且催化性能稳定, 在(R,S)-2-辛醇的酶法拆分方面具有良好的应用前景.     

改性Ultrastable-Y分子筛固定化对非水相中脂肪酶拆分(R,S)-2-辛醇的影响

采用改性Ultrastable-Y分子筛固定Penicillium expansum PED-03 脂肪酶(PEL), 利用固定化PEL在非水相中对(R,S)-2-辛醇进行手性拆分, 考察了改性Ultrastable-Y分子筛固定化处理对PEL催化性能的影响. 结果表明, 与游离PEL及经其它载体固定化的PEL相比, 改性Ultrastable-Y分子筛固定的PEL所催化的拆分反应的转化率(c)和对映体过量值(ee)以及对映体选择性(E)均得到了较大提高. 经固定化处理后, PEL的最适反应温度明显升高, 适宜反应温度范围变宽, 其稳定性也得到了明显改善, 而适宜反应pH值则具有“记忆”性. 在间歇式反应器中利用Ultrastable-Y分子筛固定化PEL对(R,S)-2-辛醇进行手性拆分, 50 ℃反应24 h转化率(c)可达理论值的97.68%, 对映体过量值(ee)可达98.75%. 连续8批拆分反应的结果表明: 改性Ultrastable-Y分子筛固定化脂肪酶催化效率高、立体选择性强(平均E 值＞460), 且催化性能稳定, 显示了该固定化酶在(R,S)-2-辛醇的手性拆分方面具有良好的应用前景.     

酵母脂肪酶催化拆分外消旋2-甲基-1-丁醇

近年来,水相中酶催化拆分外消旋酯制备具有光学活性的手性酸或醇,其酶在非水体系的研究取得了重要进展,已发展到用含有微水或几乎无水的有机溶剂取代最初的水相,这样既可避免水参与有关的副反应,又有利于酶的回收。而且酶在某些有机溶剂中比在水中稳定,不会由于微生物污染而使酶失活。脂肪酶能够催化酯的     

脂肪酶-酸性树脂耦合催化1-苯乙醇的动态动力学拆分

发现了一种催化效率较高的消旋催化剂——CD550树脂,其与脂肪酶耦合可成功催化1-苯乙醇的动态动力学拆分(DKR).该树脂60℃下可将100 mmol/L(S)-1-苯乙醇于1.5 h内完全消旋.当其应用于1-苯乙醇的DKR反应时,通过采用结构较复杂的邻苯二酚二乙酸酯、间苯二酚二乙酸酯、3,5-二甲基苯酸乙酸酯作为酰基供体,可有效抑制树脂催化的底物无选择性转酯化,极大提高底物转化率和产物ee值.以邻苯二酚二乙酸酯参与的DKR反应为例,反应10 h,转化率大于99%,eeP为90.5%.     

脂肪酶催化一步酯化协同拆分合成S-萘普生淀粉酯前药

利用CRL脂肪酶选择性催化外消旋萘普生甲酯与玉米淀粉进行转酯化反应合成光学纯S-萘普生淀粉酯前药,同时达到拆分外消旋萘普生的目的。考察了有机溶剂、脂肪酶用量、底物浓度比、反应温度对酯化协同拆分反应的影响,结果表明在异辛烷中脂肪酶CRL可以催化S-萘普生甲酯与淀粉发生转酯化反应同时完成外消旋萘普生的拆分,并且在脂肪酶用量为10%、底物浓度比为1:3、异辛烷用量为15mL、反应温度为60℃的条件下反应6d,外消旋萘普生甲酯的转化率为27.2%,产物对应体过量值eep高达99.4%可以作为萘普生的前药进行应用。     

非水相中固定化脂肪酶催化性能的研究

以离子交换树脂为载体,用离子交换吸附法固定化脂肪酶,对影响固定化过程的各种因素进行了考察,确定了最优条件。得到的固定化酶催化合成月桂酸月桂醇酯,考查了在不同lgP值有机溶剂中的催化反应,异辛烷为最佳反应介质,最佳水含量为8％,最佳酸醇摩尔比为1：2,最适催化温度为55℃,得到的活化能Eα为19．00kJ／mol。     

Kinetic and Dynamic Kinetic Resolution of Racemic Tertiary Bromides by Pentanidium-Catalyzed Phase-Transfer Azidation

We have developed a method to afford enantiomerically enriched tertiary azides and bromides through pentanidium-catalyzed kinetic resolution (KR) of racemic tertiary bromides under base-free conditions. We found that the absence of water is crucial to attain a high selectivity factor (s). On the other hand, new experimental observations and DFT modeling led us to propose that enantioconvergent azidation of tertiary bromides proceeded through dynamic kinetic resolution (DKR). The investigations particularly identified the crucial roles of base and water in the enantioconvergent process, thus supporting the proposal that the tertiary bromide isomerizes in the presence of base and water through a S_N2X pathway.     

混合溶剂系统中固定化脂肪酶对酮基布洛芬的催化酯化反应

以硅藻土吸附的脂肪酶为催化剂,对外消旋酮基布洛芬[2-(3-苯甲酰苯基)丙酸]进行对映选择性酯化反应;考察了不同的脂肪酶制剂,固定化时所加缓冲液的体积与pH值,酰基受体(醇)的种类以及混合溶剂系统的组成等因素对酶活性的影响.结果表明,在所考察的7种脂肪酶中,以LipaseOF的酪化活性最高;用硅藻土吸附固定化酶时,缓冲溶液的最适pH为7.0左右,每克酶粉加1.0mL缓冲溶液为最佳;固定化酶催化酯化的活性比游离的脂肪酶高.在酮基布洛芬与不同酰基受体(醇)的酶促酯化反应中,以丙醇的反应速度为最快.在由一种主溶剂与一种助溶剂组成的混合溶剂系统中,酶促酯化的速度要比在单一的主溶剂或助溶剂系统中快.当以1gP值较大的环己烷或异辛烷等为主溶剂,甲苯为助溶剂时,脂肪酶催化酮基布洛芬酯化反应的活性最高.     

Kinetic and Dynamic Kinetic Resolution of Racemic Tertiary Bromides by Pentanidium‐Catalyzed Phase‐Transfer Azidation

We have developed a method to afford enantiomerically enriched tertiary azides and bromides through pentanidium‐catalyzed kinetic resolution (KR) of racemic tertiary bromides under base‐free conditions. We found that the absence of water is crucial to attain a high selectivity factor (s). On the other hand, new experimental observations and DFT modeling led us to propose that enantioconvergent azidation of tertiary bromides proceeded through dynamic kinetic resolution (DKR). The investigations particularly identified the crucial roles of base and water in the enantioconvergent process, thus supporting the proposal that the tertiary bromide isomerizes in the presence of base and water through a S_N2X pathway.     

Kinetic Resolution of Allylic Alcohols Promoted by Electrophilic Selenium Reagents

Abstract

The first example of a kinetic resolution process promoted by an electrophilic selenium reagent is reported. Racemic allylic alcohols react with half equivalents of a selenenylating agent in methanol leading to the regiospecific formation of the corresponding addition products with a very high level of facial selectivity (98% de). The unreacted alcohol can be recovered in a optically enriched form (92% ee).     

Kinetic Resolution of 2H‐Azirines by Asymmetric Imine Amidation

Highly efficient kinetic resolution of 2H‐azirines by an asymmetric imine amidation was achieved in the presence of a chiral N,N′‐dioxide/Sc^III complex, thus providing a promising method to obtain the enantioenriched 2H‐azirine derivatives and protecting‐group free aziridines at the same time. It is rare to find an example of N1 of an oxindole participating in a reaction over C3. Moreover, chiral 2H‐azirines were stereospecifically transformed into an unprotected aziridine and α‐amino ketone.