[发明专利]一种制备(R)-苯基乙二醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物催化手性化合物不对称合成的技术领域，特别涉及一种疏水离子液体介质中绿豆环氧化物水解酶催化水解制备(R)-苯基乙二醇的方法。

背景技术

由手性环氧化物立体选择性开环水解得到的具有光学活性的环氧化合物和相对应的邻位二醇是精细有机合成中极为重要的手性中间体，经过进一步转化，可生成白三烯、昆虫信息素、甾类物质、爱滋病病毒蛋白酶抑制剂等众多具有生物活性的化合物，在医药和农药等行业具有重要的应用价值。

用传统的化学法合成具有光学活性的环氧化合物和邻位二醇的反应条件较为苛刻，难以得到高对映体纯度的目的产物，而生物合成法是利用来源于动物、植物及微生物的环氧化物水解酶(EHs)催化外消旋环氧化物立体选择性水解来制得，因具有高效性、高对映体选择性、反应条件温和及环境污染小等优点而渐受青睐。近年来，来源于不同微生物(Bacillus alcalophilus，Sphingomonas echinoides，Acinetobacter baumannii，Fusarium proliferatum，Novosphingobium aromaticivorans等)、植物(水芹、大豆、土豆等)或动物组织(老鼠、鸭肝脏等)的环氧化物水解酶催化外消旋环氧化合物不对称水解的研究取得了较大的进展。研究表明，利用来源于Rhodobacterales bacterium HTCC2654和Botryosphaeria dothidea ZJUZQ007的环氧化物水解酶，可高立体选择性地催化环氧化合物水解，产物的ee值可达到91％～99％，但产率低于43％(WooJ.H.，Kang J.H.，Hwang Y.O.，et al.J.Biosci.Bioeng.，2010，109：539；Sheng Y.M.，Wei C.，Zhang Z.F.，et al.Appl.Biochem.Biotechnol.，2011，164：125)。

近年来，来源广泛、价格低廉的绿豆环氧化物水解酶被用于合成对映体纯手性邻位二醇，表现出巨大的应用潜力，但只在水相中进行该水解反应，由于当反应在水相体系中进行时，环氧化合物易发生非酶水解反应，导致产物的ee值下降；此外，一般情况下环氧化物在水相中的溶解性较差，反应底物的浓度偏低，也会导致反应效率较低。水相中最适底物浓度仅为5mM，此时获得(R)-苯基乙二醇的产率为47.6％，对映体纯度为92.6％。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供一种离子液中酶促制备(R)-苯基乙二醇的方法。本发明利用绿豆环氧化物水解酶催化环氧苯乙烯的高效不对称水解制备高对映体纯度的(R)-苯基乙二醇，该方法使用疏水离子液体和磷酸缓冲液的双相体系作反应介质，对环境污染小，易从反应混合体系中方便地分离出产物，能有效提高反应底物浓度，抑制环氧化物的非酶水解并提高产物的对映体纯度。

本发明实现上述目的技术方案如下：

一种制备(R)-苯基乙二醇的方法，包括如下步骤：

(1)配制疏水离子液体与磷酸缓冲液的双相体系，所述磷酸缓冲液的浓度为50～100mol/L，所述离子液体与磷酸缓冲液体积比2∶1～1∶10；在上述双相体系中加入反应底物环氧苯乙烯，使环氧苯乙烯在双相体系中的浓度为5-250mol/L；

(2)在上述体系中加入酶量为0.263～1.053U/mL的绿豆环氧化物水解酶，调节体系pH值至6.0～8.0，在温度为20～45℃，振荡速度为160～260r/min条件下，进行酶催化的水解反应；

(3)超滤除掉反应混合物中的悬浮颗粒和酶，分离离子液体与磷酸缓冲液，在磷酸缓冲液中加入氯化钠至饱和后用乙酸乙酯萃取，将萃取液旋转蒸发除去乙酸乙酯后得到产物(R)-苯基乙二醇。