[发明专利]一种脂肪酶拆分制备(R)-2-甲基丁酸及(R)-2-甲基丁酸乙酯的方法

摘要

一种脂肪酶拆分制备(R)-2-甲基丁酸及(R)-2-甲基丁酸乙酯的方法，属于生物法拆分外消旋化合物技术领域。本发明工艺分为两步：第一步为脂肪酶催化的选择性水解反应，实现了对(R)-2-甲基丁酸乙酯的拆分；第二步为以第一步获得的剩余底物(R)-2-甲基丁酸乙酯为底物，进行第二次脂肪酶催化的选择性水解反应，实现了(R)-2-甲基丁酸的拆分。最终获得了ee值为95.0％的(R)-2-甲基丁酸乙酯及ee值为92.2％的(R)-2-甲基丁酸。实现了生物法拆分较为困难且研究较少的2-甲基丁酸及其酯的拆分。

主权项

一种脂肪酶拆分制备(R)-2-甲基丁酸及(R)-2-甲基丁酸乙酯的方法，其特征是分为两步：工艺为：1)酶法拆分制备(R)-2-甲基丁酸乙酯：a、选择性水解：取含0.2mol/L(R，S)-2-甲基丁酸乙酯的0.05mol/LKH2PO4/K2HPO4缓冲液于适当的反应容器中，分别加入适量脂肪酶以控制反应速度，由于不同脂肪酶最适反应条件不同，于各自标明的脂肪酶最适反应条件下，200r/min振荡反应；获得ee值为95.0％的剩余底物(R)-2-甲基丁酸乙酯；b、产物分离：在水解拆分反应体系中，将脂肪酶与反应液离心分离，清液使用正庚烷进行萃取，萃取后的庚烷相用饱和NaHCO3溶液萃取，得到的上层有机相使用硅胶柱分离，使用戊烷将溶剂庚烷洗脱下来，使用乙醚洗脱目的产物(R)-2-甲基丁酸乙酯，乙醚相再经氮吹获得纯的(R)-2-甲基丁酸乙酯；2)酶法拆分制备(R)-2-甲基丁酸：c、第二步选择性水解：将第一步水解拆分反应后提取的ee值为95.0％的剩余底物(R)-2-甲基丁酸乙酯作为第二步水解拆分反应的底物，体系中加入10g/L脂肪酶Novozym435，在温度为40℃、转速为200r/min的条件下进行水解反应，反应时间1h，得到第二步水解拆分后的产物ee值为92.2％的(R)-2-甲基丁酸；d、产物分离：在第二步水解拆分反应体系中，将脂肪酶与反应液离心分离，清液使用正庚烷进行萃取，萃取后的庚烷相用饱和NaHCO3溶液萃取，获得的下层水相使用浓HCl调节pH至1.0，然后使用乙醚萃取，获得的乙醚相使用无水MgSO4干燥过夜，过滤除去无水MgSO4，再经蒸发干燥获得纯的(R)-2-甲基丁酸。