[发明专利]一种酶解制备右旋反式DE菊酸的方法

说明书

本发明公开了一种酶解制备右旋反式DE菊酸的方法，DE菊酸酯、缓冲液、菊酸酯酶液经预热后在在微通道反应器内进行酶解反应，酶解产物依次经过超滤、酸化等步骤后得到右旋反式DE菊酸化合物。本发明方法具有成本低、能耗小、三废少、连续化可控，拆分效率高等特点，具有优良的产业化前景和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种酶解制备右旋反式DE菊酸的方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

DE菊酸(chrysanthemic acid)，化学名2，2-二甲基一3一(2-甲基-1-丙烯基)环丙烷羧酸，是合成拟除虫菊酯类杀虫剂的重要中间体。

外消旋菊酸酯水解可得到四种异构体的菊酸。研究表明菊酸的四种异构体分别与一定结构的菊醇形成的除虫菊酯，其杀虫性相差很大，通常以(+)-反式-菊酸形成的菊酯的杀虫活性最高，(+)-顺式-菊酸次之，其余两种药效均较小。因此研究分离菊酸的四种立体异构体以获得具有光学活性的右旋反式DE菊酸，从而进一步合成有较高杀虫效力的拟除虫菊酯，具有重要意义。

目前报道较多是利用手性胺类化合物进行化学拆分得到右旋反式DE菊酸，是一类应用比较广而有效的方法。涉及的拆分试剂中有相当一部分是天然存在的手性胺类化合物，其中包括奎宁、麻黄碱、番木鳖碱(bmcine)等。但是手性拆分试剂价格高，来源少，化学方法拆分工艺复杂，三废量大，拆分得到的右旋反式菊酸e.e值只有90％，存在拆分选择性不高、需要二次提纯等问题。

研究开发利用酶和微生物拆分得到高纯度右反菊酸具有明显的优势，CN1334344中利用猪肝酶拆分得到右反菊酸光学活性只有80％，反应时间长达48小时，产品纯度差。较多报道右旋反式DE菊酸的生物酶拆分工艺都是罐式反应釜间歇反应，存在反应时间长，酶拆分效率不高，设备体积大，产能低等缺点。

微通道反应器是一种连续化流动的管式反应器，其中该管道内径尺寸一般控制10微米-10毫米之间，是一种把化学或者酶催化反应控制在微小反应空间的装置。微通道反应器具有的结构决定了通过其中的微观流体可以大大缩短质量传递时间和距离，同时增大比表面积，可以实现物料的快速混合，大大提高传质效率。相比传统的釜式反应器间歇反应工艺，微通道反应器相比具有精确控制反应工艺条件，提高催化效率；反应器体积小，连续化操作等优点。

研究发现把微通道反应器应用于右旋反式DE菊酸的制备，与传统釜式反应器相比具有明显优势。迄今为止，尚未发现以微通道反应器连续流的方式进行右旋反式DE菊酸的制备工艺研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种酶解制备右旋反式DE菊酸的方法，该方法可以显著提高酯酶催化剂的反应速率，缩短反应周期，连续化操作，大大提高生产效率，克服了现有技术不足之处。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种酶解制备右旋反式DE菊酸的方法，流程图如图1所示，包括以下步骤：

(1)预热：将结构式如式I所示的DE菊酸酯、缓冲液、菊酸酯酶液分别预热到反应温度；

其中R1、R2为甲基；R3为C1-C4的烷基中的一种；

(2)酶解反应：将步骤(1)中预热好的物料用计量泵打入到微通道反应器的混合模块中进行混合，充分混合后得到混合物；混合物流入到微通道反应器的反应模块中进行酶解反应，得到含有产物的油水混合液；

(3)油水分离：将步骤(2)中得到的含有产物的油水混合物送入油水分离设备中进行分离，得到含有产品的水溶液；

(4)超滤：将步骤(3)中得到的含有产品的水溶液通过超滤膜截留菊酸酯酶，得到超滤后的水溶液；