[发明专利]一种异色满类衍生物及其酶催化合成方法和应用

说明书

本发明属于精细化工合成技术领域，具体涉及一种异色满类衍生物及其酶催化合成方法和应用。本发明酶催化合成方法以2,3‑二羟基苯甲酸和苯乙烯类化合物为底物，多铜氧化酶为催化剂，反应得到异色满类衍生物。本发明从廉价易得的化学原料起，通过多铜氧化酶为催化剂催化的氧化偶联反应得到高附加值的异色满类化合物，反应温和，成本低廉，操作简单，绿色环保。

技术领域

本发明属于精细化工合成技术领域，具体涉及一种异色满类衍生物及其酶催化合成方法和应用。

背景技术

异色满类化合物是天然的苯并内酯，广泛存在于许多天然产物以及药物分子中，具有广泛的生物活性，包括抗菌、抗炎和抗肿瘤作用。在过去的二十年里，异色满类化合物的合成离不开过渡金属的使用，并且所需的条件相对苛刻，此外，过渡金属催化剂通常价格昂贵，而且不环保。因此，异色满类化合物的绿色高效合成引起了合成化学家和药物学家的广泛关注。

酶催化的生物合成方法近几年来得到了迅猛发展，酶催化合成具有高选择性，高效率，条件温和等优点。在生命体中，铜离子作为辅因子广泛存在于多种氧化还原酶。多铜氧化酶是其中最具代表性的天然酶家族，包括铜蓝蛋白、漆酶、抗坏血酸氧化酶和锰氧化酶等类型，其共同的特征保守结构为四Cu²⁺和周围氨基酸残基组成的三维拓扑空间作为催化活性中心。多铜氧化酶具有较广的底物类型，包括酚、苯胺、对氨基水杨酸，也适用于抗坏血酸、亚铁氰化钾等非芳香性化合物，是维持生命体新陈代谢相关的氧化还原反应的重要生物催化剂。如该专利所述，化学合成异色满类化合物在化工生产上并不实用，经济，环保。所以，开发一种高效的酶催化合成异色满类化合物是迫切需要的。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种异色满类衍生物的酶催化合成方法，其目的在于通过多铜氧化酶为催化剂催化的氧化偶联反应得到高附加值的异色满类化合，由此解决现有技术操作复杂，污染大等缺点。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了以2,3-二羟基苯甲酸和苯乙烯类化合物为底物，多铜氧化酶为催化剂，反应得到异色满类衍生物，反应路线如下所示：

所述R¹为氢、烷基、烷氧基、酯基、氰基、芳基、苄基、萘基和杂芳香基中的任意一种；R²为氢、卤素、烷基、烷氧基、硝基、酯基、氰基、酰基、氨基和芳基中的任意一种。

作为优选，所述苯乙烯类化合物为式(1)-式(6)中的一种，式(1)-式(6)的结构式如下所示：

作为优选，包括如下步骤：

(1)将2,3-二羟基苯甲酸、苯乙烯类化合物、多铜氧化酶依次加入至有机溶剂、水和酸的混合体系中进行反应；

(2)反应结束后萃取分离，干燥后即可获得异色满类衍生物。

作为优选，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种，优选为乙腈；

优选地，所述酸为盐酸、甲酸和乙酸中的一种，优选为盐酸；

优选的，所述有机溶剂在所述混合体系的体积占比为10％-50％(v/v)，优选为50％(v/v)。

作为优选，所述多铜氧化酶为细菌锰氧化酶、铜外排氧化酶和地衣芽孢杆菌漆酶中的至少一种，优选为细菌锰氧化酶，进一步优选的，所述细菌锰氧化酶是通过大肠杆菌发酵而来。

作为优选，所述多铜氧化酶的物质的量与苯乙烯类化合物物质的量之比为(0.0001-0.001):1；所述2,3-二羟基苯甲酸的物质的量与所述苯乙烯类化合物的物质的量之比为1:(1-1.2)。