[发明专利]利用烯酸还原酶还原肉桂醛衍生物的方法

说明书

本发明涉及新的酶促催化方法，其用于在含有某些有机共溶剂的水性反应介质中产生不对称的芳香醛。

发明背景

由于醛的挥发性和嗅觉感知性质，它们构成香味和香料应用中重要的有效成分(a)C.Chapuis,D.Jacoby,Appl.Catal.A:Gen.2001,221,93-117;b)D.Pybus,C.Sell,The chemistry of fragrances,RSC Paperbacks,Royal Society of Chemistry,Cambridge,1999)。因为α-和β-取代的醛的对映体通常在气味上有很大的不同(a)A.Abate,E.Brenna,C.Fuganti,F.G.Gatti,S.Serra,Chem.Biodivers.2004,1,1888-1898;b)L.Doszczak,P.Kraft,H.-P.Weber,R.Bertermann,A.Triller,H.Hatt,R.Tacke,Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,3367-3371;c)E.Brenna,C.Fuganti,S.Serra,Tetrahedron:Asymmetry 2003,14,1-42)，所以通常需要它们以非消旋形式应用。尽管β-取代的醛是手性稳定的，但是α-取代的醛类似物易于外消旋化，这需要制备它们的复杂的方法。其中，通过不对称的氢化作用去对称化共轭的烯醛是一个选择的方法(L.A.Saudan,Acc.Chem.Res.2007,40,1309-1319)。然而已经报导了使用含有手性修饰的均相（过渡金属）催化剂的很多方案(例如参见:a)S.Akutagawa,Appl.Catal.A:Gen.1995,128,171-207;b)S.Bovo,A.Scrivanti,M.Bertoldini,V.Beghetto,O.Matteoli,Synthesis 2008,2547-2550;c)W.S.Knowles,R.Noyori,Acc.Chem.Res.2007,40,1238-1239;d)A.J.Minnaard,B.L.Feringa,L.Lefort,J.G.de Vries,Acc.Chem.Res.2007,40,1267-1277),而近来更多地开发了依靠烟酰胺-模拟物（‘汉栖酯’）作为氢化物来源还原烯醛的金属依赖的有机催化剂(a)J.W.Yang,M.T.H.Fonseca,N.Vignola,B.List,Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,108-110;b)H.Adolfsson,Angew.Chem.Int.Ed.2005,44,3340-3342;c)S.G.Ouellet,A.M.Walji,D.W.C.MacMillan,Acc.Chem.Res.2007,40,1327-1339;d)K.Akagawa,H.Akabane,S.Sakamoto,K.Kudo,Tetrahedron:Asymmetry 2009,20,461-466)。至今，手性表面修饰的多相催化剂是没有竞争力的(a)D.J.Watson,R.J.B.R.J.Jesudason,S.K.Beaumont,G.Kyriakou,J.W.Burton,R.M.Lambert,J.Am.Chem.Soc.2009,131,14584-14589;b)A.Tungler,E.Sipos,V.Hada,Curr.Org.Chem.2006,10,1569-1583)。作为多种化学-催化方法的备选，通过使用多种类型的氧化还原酶已经设想了生物-还原(S.Serra,C.Fuganti,E.Brenna,Trends Biotechnol.2005,23,193-198)。为了避开使人厌烦的蛋白质纯化和外部辅因子-再循环，利用全微生物细胞（最显著的是面包酵母）还原烯醛。由于存在竞争性烯-和羰基-还原酶，烯醛的化学和立体选择性生物还原是不可能的，因为不希望的羰基还原常常压倒了所希望的C=C-键还原，从而通过形成対应的烯丙型醇和/或饱和醇引起底物和产物的消耗(a)M.Majeric,A.Avdagic,Z.Hamersak,V.Sunjic,Biotechnol.Lett.1995,17,1189-1194;b)C.Fuganti,S.Serra,J.Chem.Soc.Perkin Trans.1,2000,3758-3764;c)P.D'Arrigo,C.Fuganti,G.Pedrocchi-Fantoni,S.Servi,Tetrahedron 1998,54,15017-15026;d)G.Fronza,C.Fuganti,P.Grasselli,L.Majori,G.Pedrocchi-Fantoni,F.Spreafico,J.Org.Chem.1982,47,3289-3296;e)G.Fronza,C.Fuganti,M.Pinciroli,S.Serra,Tetrahedron:Asymmetry 2004,15,3073-3077;f)V.Sunjic,M.Majeric,Z.Hamersak,Croat.Chem.Acta1996,69,643-660)。