[发明专利]一种制备高光学纯度的醇类化合物的方法

说明书

（一）技术领域：

本发明涉及两种酮还原酶对酮的不对称还原应用于制备高光学纯度的醇类化合物的方法。

（二）背景技术：

不对称生物催化由于其经济效益高，同时由于酶的专一特性，使得这种方法具有高的立体、化学及光学专一性的优点，因此已经成为工业上合成化学品，医药及农药中间体的重要方法。其中，酮类化合物生成手性醇化合物是合成很多精细化工品的必要步骤，化学拆分常用酒石酸等拆分剂进行多次拆分，所得产物化学纯度可达到99%以上，但其缺点就是拆分收率极低，只有不到10%；另外有时化学拆分法还使用价格昂贵的手性拆分剂，大大地增加了生产成本；另外所采用的化学试剂操作较为复杂，且后处理不利用环境保护。不对称生物催化还原方法的发展正可以解决这些问题，酮还原酶可以从酮化合物还原生成手性醇化合物，同时需要辅助因子，较为普遍的是NADH或NADPH。

现阶段，制备手性醇化合物的方法有很多，涉及到生物的方法主要有生物催化拆分和生物催化不对称还原，其中用于不对称还原的生物催化剂又包括微生物全细胞和氧化还原酶。酶法还原具有比全细胞催化产物选择性更高，反应易处理等优点。

（三）发明内容：

本发明的目的在于提供一种制备高光学纯度的醇类化合物的方法，它是两种酮还原酶对酮类化合物的不对称还原的应用，特别是得到高光学纯度的手性醇产品，选用已经在市场上商业化的原料或者容易制备的酮类化合物为初始原料，其中R1、R2分别为C1-C8直链烷基、C5-C10环烷基、C5-C10芳基或吡啶基团，所述的芳基或吡啶基团未被取代或被选自以下的一个或多个基团所取代：卤素、烷氧基、C1-C5直链烷基；将磷酸盐缓冲液、NAD⁺、甲酸铵和酮还原酶加入到主原料酮类化合物的体系中，恒温条件下反应，得到较高ee值的产品，本发明极大地简化了后处理纯化操作，工艺条件稳定，操作简单，适用于规模化生产，为制备高光学纯度的醇类化合物提供了一种新的思路和方法。

本发明的技术方案：一种制备高光学纯度的醇类化合物的方法，其特征在于具体制备步骤如下：

（1）投料：向反应釜中加入主原料酮类化合物，磷酸盐缓冲液100mmol/L，pH=6.0~7.0，使酮类化合物均匀分散于磷酸盐缓冲液中；其中，R₁、R₂分别为C₁-C₈直链烷基、C₅-C₁₀环烷基、C₅-C₁₀芳基或吡啶基团，所述的芳基或吡啶基团未被取代或被选自以下的一个或多个基团所取代：卤素、烷氧基、C₁-C₅直链烷基；酮类化合物与磷酸盐缓冲液的用量比为1g/20～100mL；

（2）加酮还原酶：向反应釜中加入辅酶NAD⁺、甲酸铵、酮还原酶主酶和甲酸脱氢酶FDH，体系pH=6.0~7.0；其中，甲酸脱氢酶FDH为来源于Candida boidinii的甲酸脱氢酶，酮类化合物与辅酶NAD⁺的用量比为1/0.001～0.01g；酮类化合物与甲酸铵的摩尔比为1:1～5eq；酮类化合物与酮还原酶主酶的用量比为1g/0.05～0.5g；酮类化合物与甲酸脱氢酶FDH的用量比为1g/0.001～0.01g；

（3）反应：体系于20～40℃搅拌保温反应24～72h；

（4）后处理：体系用硅藻土过滤，有机溶剂萃取，静置分液，有机相经干燥，过滤，浓缩得到粗品，再经柱层析纯化得到纯度较高的产品，纯度95.0～98.0%，收率52.3～98.0％，ee值93.6～99.5%，MS(M+H)₊= 123.07～334.1；其中酮类化合物与有机溶剂的用量比为1g/20～80mL；酮类化合物与硅藻土的用量比为1g/10～50g；酮类化合物与柱层析纯化中的硅胶的用量比为1g/5～20g，柱层析纯化中的洗脱液为乙酸乙酯/石油醚=1:20，洗脱液用量为1g/20～80mL。

上述所述步骤（1）中酮类化合物与磷酸盐缓冲液的用量比为1g/30～80mL。

上述所述步骤（2）中，酮类化合物与辅酶NAD⁺的用量比为1/0.003～0.01g；酮类化合物与甲酸铵的摩尔比为1:1～3eq；酮类化合物与酮还原酶主酶的用量比为1g/0.05～0.3g；酮类化合物与甲酸脱氢酶FDH的用量比为1g/0.003～0.01g。