[发明专利]酶催化合成氧杂蒽酮类化合物及其衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种以芳香醛与1,3‑环己二酮或达米酮为底物，以酶为催化剂，反应生成氧杂蒽酮类化合物的方法。其中，氧杂蒽酮类化合物对亲核试剂和光能敏感，因此在药物化学和材料科学方面有广泛的应用。本发明提供的方法，产物收率高，反应条件温和，操作简单，生产成本低，产率高，底物谱宽，催化剂可循环使用，对环境污染小。

技术领域

本发明属于生物催化技术领域，涉及一种酶催化合成氧杂蒽酮类化合物及其衍生物的方法。

背景技术

氧杂蒽酮类化合物对亲核试剂和光能敏感，因此被广泛应用于很多方面。在药物化学方面，它具有抗癌，抗菌，抗病毒，抗艾滋病，抗疟原虫，降血糖的作用；在材料科学方面，它被用于构建具有催化作用的手性二齿配体，被用于制作生物分子可视化的荧光材料，被应用于激光技术，有机发光二极管，制作PH探针。这类化合物一般是由芳香醛与1，3-环己二酮或达米酮在牛磺酸，硫酸氢钠，席夫碱等酸碱催化剂作用下进行缩合和加成反应得到。但这些催化工艺往往需要大量难处理的有毒有机溶剂，造成环境污染，反应时间较长，产物收率也不高。但是近年来出现了超声法，微波法，无溶剂研磨法等新方法，并且出现了多种催化剂，包括相转移催化剂TEBA，离子液体，磁性纳米粒子，超临界二乙醚等。但以上很大一部分催化反应体系存在着反应条件苛刻，成本高和催化剂难以获得等缺点。

近年来，酶在有机合成中发挥了越来越重要的作用，多功能性酶已成功应用于多种C-C键形成反应中。2012年，木瓜蛋白酶被用于含水25％的DMSO溶液中催化多种醛与乙酰丙酮和乙酸乙酯的缩合反应。2017年，Novozym435被用于无水有机溶剂中催化乙醛与酸性亚甲基化合物的缩合反应。来自灰色链霉菌(SGP)的蛋白酶被用于双甲酮和芳基或烷基取代的α,β-不饱和酮或酯的环化反应中。PPL被用于在含水有机溶剂中催化4-羟基香豆素与α,β-不饱和酮的加成反应，合成华法林及其衍生物。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提出一种酶催化合成氧杂蒽酮类化合物的方法，该方法以酶为催化剂，以芳香醛与1,3-环己二酮或达米酮为底物反应制得了氧杂蒽酮类化合物或其衍生物，提供了酶催化反应的新用途。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种酶催化合成氧杂蒽酮类化合物及其衍生物的方法，其是以芳香醛与1,3-环己二酮或达米酮为底物，以酶为催化剂，在溶剂中一步反应得到氧杂蒽酮类化合物或氧杂蒽酮类化合物的衍生物，所述氧杂蒽酮类化合物的衍生物结构为式I或式II，所述氧杂蒽酮类化合物的结构为式III或式IV，反应的方程式为：

其中，X₁为4-Cl，4-Br，3-NO₂，4-NO₂，3-Cl，4-F，2,4-Cl₂，4-CN，H，4-OCH₃，4-CH₃，4-OH，4-C₄H₉，4-CF₃，4-OH-3-OCH₃，2-F，2-NO₂或2-噻吩基中的一种；X₂为4-NO₂，4-Cl，2-F，2-NO₂，H或4-CH₃中的一种；X₃为2,6-Cl2或2-吡啶基；X₄为2-OH或2-OH-3-OCH₃，

所述的酶为脂肪酶、猪胰腺胰酶或木瓜蛋白酶。

所述的酶，来源于动植物或者微生物。