一种制备(R)‑2‑羟基‑4‑苯基丁酸乙酯的方法技术

本发明专利技术提供一种制备(R)‑2‑羟基‑4‑苯基丁酸乙酯的方法，以廉价易得的苯甲醛和丙酮酸为原料，通过缩合，酯化，生物酶催化不对称还原和双键氢化四步高效的反应，最终以82％的总收率得到光学纯的目标产物(R)‑HPBE。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，属于生物制药和生物化工的

技术介绍
随着人们生活水平的提高，高血压严重危害着人们的健康。普利类药物由于其高效性和低副作用，已经成为目前市场上治疗高血压、急性心肌梗塞等心血管疾病的最畅销的药物之一。(R)-2-羟基-4-苯基乙酸乙酯[简称为(R)-HPBE]是合成普利类药物的重要中间体，所以探索一种温和、高效、经济的方法制备(R)-HPBE受到了广大化学生物工作者的关注。(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[简称为(R)-HPBE]，其结构式如下所示：目前，制备(R)-HPBE主要有以下几种方法：(1)采用化学法或生物法对消旋的2-羟基-4-苯基丁酸乙酯进行拆分，但是，这类方法存在的最大弊端是拆分后(S)-构型的产物作为副产物无法有效的利用，进而成为了废弃物。(2)从天然手性源出发通过多步的化学合成制备(R)-HPBE，比如，2001年，Tetrahedron:Asymmetry12(2001)1583–1587报道的从手性苹果酸出发通过多步化学合成制备(R)-HPBE的方法，其合成路线如下所示：此方法的主要缺点是反应步骤比较多，工艺复杂，不适合工业化的生产。(3)利用不对称合成的手段制备(R)-HPBE，这类方法主要是使用化学或生物法不对称还原相应的潜手性的酮。比如：a)化学法：通过不对称氢化制备(R)-HPBE，其合成路线如下所示：此类方法存在以下不足之处：1.需要使用价格昂贵的手性配体与贵金属催化剂；2.需要特殊的高压设备；3.最终产物的对映选择性只能达到94-96％等；由于上述不足，使得该方法还不适合工业化应用。b)生物法：利用生物酶法还原潜手性的酮，例如，中国专利温文献CN102618590A公开的一种利用重组羰基还原酶催化制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，其合成路线如下所示：此类方法存在着操作简单、条件温和、对环境友好等优点，但是由于该工艺路线的原料2-氧代-4-苯基-丁酸乙酯是一个不稳定的高沸点液体，提纯比较困难(目前工业生产的纯度只有90％)，这增加了产品(R)-HPBE精制的难度，给工业化生产带来了很大的不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中的制备(R)-HPBE成本较高、制备条件苛刻、制备工艺复杂、产率低、精制难度高的问题，进而提供一种低成本、易于制备、产率高、产品纯度高的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，包括如下步骤：(1)苯甲醛与丙酮酸在强碱下反应，得到的不饱和酮酸盐；(2)使步骤1)中得到的所述不饱和酮酸盐与乙醇发生酯化反应，得到不饱和酮酸酯；(3)向步骤2)中酯化反应得到的所述不饱和酮酸酯中加入酮还原酶粉，还原所述不饱和酮酸酯；(4)向步骤3)中得到的产物中加入催化剂，在氢气下进行加氢反应，即得到所述(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯。所述的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，合成路线如下：优选地，所述步骤1)中苯甲醛与丙酮酸的摩尔比为1：(0.9-1.1)；优选地，所述步骤1)具体为：在惰性气体下,取苯甲醛溶解在有机溶剂中,在-5～5℃的温度下加入丙酮酸，保持温度低于或者等于15℃，缓慢滴加强碱的甲醇溶液，滴加完毕后，保持20～25℃的温度，搅拌反应5～12h，反应结束后，将反应液过滤，得到的黄色固体用甲醇和乙醚洗涤，即得到所述不饱和酮酸盐。进一步优选地，所述有机溶剂为甲醇；所述惰性气体为氮气；所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠。优选地，所述步骤2)具体为：取步骤1)中得到的所述不饱和酮酸盐，加入乙醇，保持温度低于40℃下，缓慢加入硫酸，再在15～35℃下反应6～8h，反应结束后，浓缩反应液，加入水、乙酸乙酯萃取，分液，取有机相，有机相用分别用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤，干燥，即可。优选地，所述步骤3)具体为：向步骤2)中酯化反应得到的所述不饱和酮酸酯中加入葡萄糖、pH值为5～7且浓度为0.1～0.3mol/L的PBS缓冲液，将得到的混合溶液在转速800～900rpm、温度25～35℃下分别加入NADP+、GDH以及酮还原酶酶粉，保持pH值为5～7，反应12～30h，反应结束后，加入乙酸乙酯，搅拌0.5h以上，过滤，取有机相，干燥，过滤，脱溶，即可。或者优选地，所述步骤3)具体为：向步骤2)中酯化反应得到的所述不饱和酮酸酯中加入异丙醇、pH值为5～7且浓度为0.1～0.3mol/L的PBS缓冲液，搅拌均匀，向得到的混合溶液中加入酮还原酶粉、NADP+，在温度25～35℃下搅拌反应12～30h，反应结束后，加入乙酸乙酯，搅拌0.5h以上，过滤，取有机相，干燥，过滤，脱溶，即可。优选地，所述步骤4)具体为：向步骤3)中得到的产物溶于乙醇，加入催化剂，保持体系的氢气压力在1个大气压下进行加氢反应，在温度15～35℃下，搅拌1～2h，抽滤，浓缩，即得到所述(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯。进一步优选地，所述催化剂为5％钯碳。需要说明的是，所述NADP+的中文名称为烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸，是还原型辅酶II(NADPH)的氧化形式；所述GDH是指葡萄糖脱氢酶；所述PBS缓冲液是磷酸缓冲盐溶液。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术所述的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，产物及中间体的收率和纯度均较高，中间体都是以固体形式存在有利于其纯化，整个工艺路线操作简单、条件温和、对环境友好，大幅度降低了生产的成本，且易于实现工业化；(2)本专利技术开发了一个高效合成光学纯(R)-HPBE的新路线，以廉价易得的苯甲醛和丙酮酸为原料，通过缩合，酯化，生物酶催化不对称还原和双键氢化四步高效的反应，最终以82％的总收率得到光学纯的目标产物(R)-HPBE(纯度>99％，对映选择性>99％)；(3)本专利技术的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法开发了一种生物酶法选择性高效不对称还原不饱和酮酸的酮羰基制备手性醇的方法，此生物转化的底物浓度能达到100g/L，反应的转化率和对映选择性都在99％以上，有利于实现产业化。(4)本专利技术的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，采用生物酶法还原酮羰基，使用辅酶的再生体系为葡萄糖和葡萄糖脱氢酶体系或者异丙醇体系，两种体系均适用于此工艺路线的生物转化步骤。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术作进一步具体描述，但不局限于此。实施例1本实施例中制备的所述(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯，具有如下结构：上述(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯以廉价易得的苯甲醛和丙酮酸为原料，通过缩合、酯化、生物酶催化不对称还原和双键氢化四步高效的反应合成，合成路线如下所示：其制备方法具体为：(1)在氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备(R)‑2‑羟基‑4‑苯基丁酸乙酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)苯甲醛与丙酮酸在强碱下反应，得到的不饱和酮酸盐；(2)使步骤1)中得到的所述不饱和酮酸盐与乙醇发生酯化反应，得到不饱和酮酸酯；(3)向步骤2)中酯化反应得到的所述不饱和酮酸酯中加入酮还原酶粉，还原所述不饱和酮酸酯；(4)向步骤3)中得到的产物中加入催化剂，在氢气下进行加氢反应，即得到所述(R)‑2‑羟基‑4‑苯基丁酸乙酯。

【技术特征摘要】
1.一种制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的方法，其特征在于，包
括如下步骤：
(1)苯甲醛与丙酮酸在强碱下反应，得到的不饱和酮酸盐；
(2)使步骤1)中得到的所述不饱和酮酸盐与乙醇发生酯化反应，
得到不饱和酮酸酯；
(3)向步骤2)中酯化反应得到的所述不饱和酮酸酯中加入酮还
原酶粉，还原所述不饱和酮酸酯；
(4)向步骤3)中得到的产物中加入催化剂，在氢气下进行加氢
反应，即得到所述(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯。
2.根据权利要求1中所述的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的
方法，其特征在于，所述步骤1)中苯甲醛与丙酮酸的摩尔比为1：
(0.9-1.1)。
3.根据权利要求1或2中所述的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯
的方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：在惰性气体下,取苯甲
醛溶解在有机溶剂中,在-5～5℃的温度下加入丙酮酸，保持温度低于
或者等于15℃，缓慢滴加强碱的甲醇溶液，滴加完毕后，保持20～
25℃的温度，搅拌反应5～12h，反应结束后，将反应液过滤，得到
的黄色固体用甲醇和乙醚洗涤，即得到所述不饱和酮酸盐。
4.根据权利要求3中所述的制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的
方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇；所述惰性气体为氮气；所
述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备(R)-2-羟基-4-苯基
丁酸乙酯的方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：取步骤1)中

\t得到的所述不饱和酮酸盐，加入乙醇，保持温度低于40℃下，缓慢
加入硫酸，再在15～35℃下反应6～8h，反应结束后，浓缩反应液，
加入水、乙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢新开，黄晓飞，张金鑫，张瑞杰，
申请(专利权)人：苏州引航生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32