酵母静息细胞催化丙酮酸乙酯不对称还原制(S)-乳酸乙酯

从污水处理池及其附近土壤中分离到36株可将丙酮酸乙酯不对称还原成(S-乳酸乙酯的菌株,经多次复筛,最终得到一株具有较高催化活性的酵母菌BTY18-6.以BTY18-6的静息细胞为催化剂,在水相中进行丙酮酸乙酯不对称还原成(S)-乳酸乙酯的反应,并对反应条件进行了优化.结果表明,以2.5%葡萄糖为辅助底物,反应体系初始p...     

(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的合成

研究了一条新的路线用于他汀类药物的重要中间体(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的合成. 以廉价、易得的L-(－)-苹果酸为起始原料, 经酯化、还原、溴代和氰化四步反应得到目标化合物(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯, 合成总收率为56.7%. 所有中间体和最终产物均由ESI-MS, 1H NMR和13C NMR光谱及比旋光度表征并与文献值比较. 该方法原料易得、操作简便、收率良好, 产物容易分离纯化, 是一条适合大规模制备(R)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的新合成工艺路线.     

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.     

柱前衍生化法分离3-羟基丁酸乙酯光学异构体

采用三氟乙酸酐柱前衍生化在β-环糊精毛细管柱(CyclodexB)上分离3-羟基丁酸乙酯光学异构体.考察了衍生化反应条件对3-羟基丁酸乙酯衍生化反应的影响,柱温对3-羟基丁酸乙酯衍生物3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯光学异构体分离的影响.通过光学异构体分离过程中的热力学参数的计算,探讨光学异构体分离过程的驱动力.实验结果表明,当三氟乙酸酐与3-羟基丁酸乙酯的摩尔比为5:1时,室温下反应5 min,3-羟基丁酸乙酯可定量转化成3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯;在柱温为62℃时,3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯光学异构体的分离因子(α)和分离度(R)分别为1.02和1.26.而且,3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯光学异构体的拆分过程主要是一个焓驱动的过程,且β-环糊精表面与3-(2,2,2-三氟乙酰氧基)丁酸乙酯之间的相互作用在其分离过程中起了重要作用.     

微生物酶催化的不对称还原反应合成(S)-(+)-4-苯基-2-丁醇

以LB培养基培养Pseudomonas monteilii TA-5,将其整细胞作为生物催化剂（Cat）,催化4-苯基-2-丁酮(1)的不对称还原反应,对映选择性地合成了(S)-(+)-4-苯基-2-丁醇。在最佳反应条件［1 10 mmol·L^-1, c（Cat） 30 g cdw·L^-1, 10%丙三醇,pH 8.0, 300 r·min^-1,于30 ℃反应24 h］下,转化率82%, ee值91%。     

(S)-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酰胺的不对称合成

以环己二胺作为手性源,与3,5-二叔丁基水杨醛经缩合反应制得Salen配体(R,R)-N,N'-二(3,5-二叔丁基水杨醛)-1,2-环己二胺(6);甘氨酸乙酯盐酸盐经重氮化和6与三氟甲烷磺酸亚铜催化的不对称环丙烷化反应制得(S)-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酸乙酯(9);9经水解、酰氯化和氨解反应合成了(S)-(+)-2,2-二甲基环丙烷甲酰胺,ee值82%,总收率55.4%,其结构经1H NMR和IR确证。     

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.     

(+)-(1S,2S,5R)-8-联苯薄荷醇的合成

以(R)-( )-pu legone为起始原料,经1,4-加成,还原两步反应合成了手性辅助试剂( )-(1S,2S,5R)-8-联苯薄荷醇及其差向异构体(-)-(1R,2S,5R)-8-联苯薄荷醇,总产率95%。其结构经1H NMR,13C NMR,IR,MS和X-射线衍射仪表征。     

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%.     

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.     

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.     

水／离子液体两相体系中出芽短梗霉催化4-氯-乙酰乙酸乙酯不对称还原合成（S）-4-氯-3-羟基-丁酸乙酯

考察了水/离子液体两相体系中出芽短梗霉(Aureobasidium pullulansCGMCC1244)催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原生成光学活性(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((S)-CHBE)的性能,并对反应条件如摇床转速、相体积比、温度、初始底物浓度和pH值等进行了优化.结果表明,在水/1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐体系中,出芽短梗霉催化COBE不对称还原生成(S)-CHBE,在30℃,pH6·6,摇床转速180r/min和不对称反应8h条件下,反应物的转化率、产物ee值和浓度分别达到95·6%,98·5%和47·1g/L.在控制pH值为6·6的情况下,通过分添加底物可有效提高产物(S)-CHBE浓度至75·1g/L.     

利用酵母细胞生物催化合成2-苯乙醇

比较了13个酵母菌株催化合成2-苯乙醇的活性,确定酿酒酵母菌株的催化活性较高.通过单因素和正交实验对酵母催化合成2-苯乙醇的培养基组成进行了优化,采用优化后的催化合成培养基,2-苯乙醇浓度可达4.654g/L,摩尔产率为0.63.实验进一步采用Box-Behnken中心组合设计和响应面分析,建立了2-苯乙醇合成浓度与培养基主要组分之间的二次多项式回归模型,该模型具有较高的准确性,可作为生物催化法合成2-苯乙醇培养基的最优化预测模型.由响应面分析及实验验证得出,在最优培养基条件下,2-苯乙醇浓度可达4.815g/L.     

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.     

Synthesis of the Juvenoid (S)-(+)-Hydroprene from L-(-)-Menthol

The versatile chiral synthon methyl (R)-5,5-dimethoxy-3-methylpentanoate has been prepared for the first time via ozonolytic decyclization of (R)-4-menthenone, which is available from L-(-)-menthol. The optically pure juvenoid (S)-(+)-hydroprene can be prepared from the synthon     

(S)-2-乙氧基-3-(4-羟基苯基)丙酸乙酯的合成

(S)-2-乙氧基-3-(4-羟基苯基)丙酸乙酯的合成;二乙氧基乙酸乙酯;Horner Wadswordth Emmons反应;催化氢化;化学拆分;（S） 乙氧基（羟基苯基）