一种异丙甲草胺中间体的合成方法技术

一种异丙甲草胺中间体的合成方法，由式（2）化合物作为起始原料，经亚胺还原酶的不对称还原作用，最终制得式（1）化合物，即所述异丙甲草胺中间体。相对于现有技术中异丙甲草胺中间体合成步骤多，合成工艺复杂，本发明专利技术合成方法简单易行，成本较低，收率较高，产品质量较好，适合大工业化生产。

Synthesis method of an intermediate of isoprenaline

A synthetic method for the intermediate of isopropylalachlor is described. Formula (2) compound is used as the starting material, and through the asymmetric reduction of imine reductase, the compound of Formula (1) is finally prepared, that is, the intermediate of isopropylalachlor. Compared with the prior art, the synthesis process of the intermediate of metolachlor is complicated, the synthesis method of the invention is simple and feasible, the cost is low, the yield is high, the product quality is good, and it is suitable for large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种异丙甲草胺中间体的合成方法
本专利技术涉及一种异丙甲草胺中间体的合成方法，属于药物合成

技术介绍
异丙甲草胺(通用名：(S)-Metolachlor，商品名为Acuron)，化学名为:(S)-2-氯-N-(2-乙基-6-甲基苯基)-N-(1-甲基-2-甲氧基乙基)乙酰胺。异丙甲草胺的分子量：283.79；CAS登记号：87392-12-9；结构式为式(3)所示：异丙甲草胺(Acuron)是由美国先正达公司研制的一款新型玉米田除草剂。50％的玉米地受到顽固阔叶杂草的感染，Acuron能将这些顽固杂草的防治效果提升到一个可接受的水平，同时减少杂草后代的种子库。Acuron是目前最好的玉米除草剂，具有卓越和一致的杂草防除效果，尤其是对最难以防除的杂草如巨型豚草、豚草、长芒苋、水萱麻、杉叶藻、地肤、苍耳、牵牛花、向日葵和俄罗斯蓟等。式(1)化合物是合成异丙甲草胺重要的反应中间体，将式(1)化合物与氯乙酰氯反应，很容易得到式(3)化合物。现有技术文献非专利文献：1：Pestic.Sci.,54,302-304(1998)；专利文献：US20110077418和WO2010094164。现有技术中，异丙甲草胺和异丙甲草胺中间体的合成工艺，均是化学合成方法，往往比较复杂，成本较高，而且还存在产品收率低和质量差的缺陷，无法适合工业化大生产。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种合成方法简单易行，成本较低，收率较高，产品质量较好的生产异丙甲草胺中间体的合成方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种异丙甲草胺中间体的合成方法，由式(2)化合物作为起始原料，经亚胺还原酶的不对称还原作用，最终制得式(1)化合物，即异丙甲草胺中间体。所述亚胺还原酶为SEQIDNO:1所示氨基酸序列的定向突变体。其中与SEQIDNO:1相比，所述一个或多个残基差别选自：G89A；L95D；L131W；L135S。还原酶的定向突变体是至少一个以上的位点发生突变；用于表述氨基酸突变的方式是常规的并如以下：G89A表示氨基酸序列的第89位氨基酸由G突变为A；L95D表示氨基酸序列的第95位氨基酸由L突变为D；L131W表示氨基酸序列的第131位氨基酸由L突变为W；L135S表示氨基酸序列的第135位氨基酸由L突变为S；G89A+L95D表示在同一个氨基酸序列上同时发生G89A和L95D共2次突变。其他类同。氨基酸序列SEQIDNO:1：用于编码的氨基酸的缩写是常规的并如以下：氨基酸三字母单字母缩写氨基酸三字母单字母缩写丙氨酸AlaA甘氨酸GlyG精氨酸ArgR组氨酸HisH天冬酰胺AsnN异亮氨酸IleI天冬氨酸AspD亮氨酸LeuL半胱氨酸CysC赖氨酸LysK谷氨酸GluE甲硫氨酸MetM谷氨酰胺GlnQ苯丙氨酸PheF脯氨酸ProP丝氨酸SerS苏氨酸ThrT色氨酸TrpW酪氨酸TyrY缬氨酸ValV反应过程中，按以下记载顺序添加试剂原料。作为优选，所述化合物(2)制备化合物(1)的过程中，溶剂选自水/二甲基亚砜(DMSO)、水/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、水/乙酸乙酯、水/乙酸丁酯、水/二甲基乙酰胺(DMA)、水/甲醇、水/乙醇、水/异丙醇、水/丙酮、水/二甲基亚砜/甲醇和水/二甲基亚砜/丙酮中的一种或者几种。水/二甲基亚砜表示水和二甲基亚砜的混合溶剂。其体积比优选为5：1～25。其他类同。水/二甲基亚砜/甲醇表示水和二甲基亚砜、甲醇的混合溶剂。其体积比优选为5：1～25：1～25。其他类同。优选甲酸钠和甲酸调节溶剂的pH值至6.5～7.0。优选甲酸脱氢酶(FDH)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)，作为电子传递载体。甲酸脱氢酶(FDH)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)在混合液中的浓度均为0.1～1mmol/L。加入亚胺还原酶，搅拌至全部溶解后，加入化合物(2)，开始反应。所述混合液为加入所有原料后的混合物，以下同。作为优选，所述化合物(2)在混合液中的质量浓度为1～300g/L。作为优选，所述原料化合物(2)和亚胺还原酶的质量比为1:1～90:1。作为优选，所述化合物(2)制备化合物(1)的过程中，反应温度为22～35℃，反应pH为6.5～7.0。反应时间为10～20小时。本专利技术合成方法简单易行，成本较低，收率较高，产品质量较好，适合大工业化生产。研究表明，以SEQIDNO:1为氨基酸序列的亚胺还原酶直接用于合成异丙甲草胺中间体，其催化活性低，得到异丙甲草胺中间体收率低，但本专利技术使用其定向突变体，能提高催化活性，提高收率。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明。本专利技术实施例中所得异丙甲草胺中间体HPLC的检测纯度的方法：试验仪器：Agilent1100高效液相色谱仪(DAD检测器)。色谱条件：以OD-H(4.6×250mm，5μm)为色谱柱，流速：0.5ml/min。流动相A：异丙醇；流动相B：正庚烷按下表进行线性梯度洗脱：紫外检测波长：254nm。实施例1本实施例包括以下步骤：在22℃条件下，往反应釜中加入反应溶剂乙酸乙酯，然后加入纯净水，纯净水和乙酸乙酯的体积比为1：1；然后加入甲酸钠和甲酸调节pH至6.5，再加入甲酸脱氢酶(FDH)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和亚胺还原酶的定向突变体G89A，搅拌至全部溶解，随后加入化合物(2)。甲酸脱氢酶(FDH)，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)在混合液中的浓度均为0.5mmol/L。亚胺还原酶在混合液中的质量浓度为2g/L。化合物(2)在混合液中的质量浓度为100g/L。反应16小时，反应结束后分液，水相加入乙酸异丙酯萃取，合并有机相，将有机相经减压浓缩得化合物(1)。按前述方法检测所得中间体，其质量收率为86％，HPLC检测纯度：96.98％。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.10–6.59(m,3H),3.81(m,1H),3.50(m,2H),3.35(s,3H),3.27–3.05(m,1H),2.42–2.15(m,1H),2.08(s,3H),1.92(s,1H),1.31–1.05(m,6H).13CNMR(75.5MHz,DMSO-d6)δ145.67,135.13,130.11,128.09,128.04,121.81,77.53,59.50,50.27,20.43,19.09,18.13,17.33.ESI+[M+H]+＝208.实施例2本实施例包括以下步骤：在35℃条件下，往反应釜中加入反应溶剂二甲基亚砜，然后加入纯净水，纯净水和二甲基亚砜的体积比为1：3；然后加入甲酸钠和甲酸调节pH至6.5，再加入甲酸脱氢酶(FDH)，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和亚胺还原酶的定向突变体L95D，搅拌至全部溶解，随后加入化合物(2)。甲酸脱氢酶(FDH)，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)在混合液中的浓度均为0.1mmol/L。亚胺还原酶在混合液中的的质量浓度为2g/L。化合物(2)在混合液中的质量浓度为10g/L。反应10小时，反应结束后分液，水相加入乙酸异丙酯萃取，合并有机相，将有机相经减压浓缩得化合物(1)。按前述方法检测所得中间体，其质量收率为90％，HPLC检测纯度：97.90％。实施例3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异丙甲草胺中间体的合成方法，其特征在于，由式（2）化合物作为起始原料，经亚胺还原酶的不对称还原作用，最终制得式（1）化合物，即异丙甲草胺中间体；

【技术特征摘要】
1.一种异丙甲草胺中间体的合成方法，其特征在于，由式（2）化合物作为起始原料，经亚胺还原酶的不对称还原作用，最终制得式（1）化合物，即异丙甲草胺中间体；。2.根据权利要求1所述的异丙甲草胺中间体的合成方法，其特征在于，所述亚胺还原酶为SEQIDNO:1所示氨基酸序列的定向突变体；其中与SEQIDNO:1相比，所述一个或多个残基差别选自G89A、L95D、L131W、L135S；还原酶的定向突变体是至少一个以上的位点发生突变；用于表述氨基酸突变的方式是常规的并如以下：G89A表示氨基酸序列的第89位氨基酸由G突变为A；L95D表示氨基酸序列的第95位氨基酸由L突变为D；L131W表示氨基酸序列的第131位氨基酸由L突变为W；L135S表示氨基酸序列的第135位氨基酸由L突变为S。3.根据权利要求1或2所述的异丙甲草胺中间体的合成方法，其特征在于，所述化合物（2）制备化合物（1）的过程中，溶剂选自水/二甲基亚砜、水/N,N-二甲基甲酰胺、水/乙酸乙酯、水/乙酸丁酯、水/二甲基乙酰胺、水/甲醇、水/乙醇、水/异丙醇、水/丙酮、水/二甲基亚砜/甲醇和水/二甲基亚砜/...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁遥，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43