制备具有多个手性中心的胺化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法。该方法包括以下步骤：

A method for preparing an amine compound with a number of chiral centers

The present invention discloses a method for preparing an amine compound with a plurality of chiral centers. The method includes the following steps:

【技术实现步骤摘要】
制备具有多个手性中心的胺化合物的方法
本专利技术涉及手性化合物合成
，具体而言，涉及一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法。
技术介绍
手性胺广泛存在于自然界中，是很多重要生物活性分子的结构单元，是合成天然产物和手性药物的重要中间体，很多手性胺还是很有用的手性助剂和手性拆分试剂。许多手性胺都含有一个或多个手性中心，不同手性药物的药理活性、代谢过程、代谢速率以及毒性有显著差异，通常一种对映体是有效的，而另一种对映体则是低效或无效的，甚至是有毒的。含多个手性中心的手性胺因其独特的生理活性，在医药研发上有着广泛的应用价值和广阔的应用前景而被人们深入的研究。因此，如何高效立体选择性地构建含手性中心的化合物在医药研发中有着重要意义。现阶段，制备手性胺的方法主要常采用化学还原的方法从前手性酮制备得到光学活性的胺。在Pd/C及喹宁的催化作用下，于有机溶剂中，前手性酮与甲酸以及无机氨/有机伯胺反应；另有研究者以钌配合物为催化剂，通过前手性酮不对称胺化还原得到手性胺(AngewandteChemie，InternationalEdition,2003,42(44),5472-5474)，此类反应中金属催化剂是非常关键而重要的因素(Angew,Chem.,Int.Ed.2001,40,40.)，且对金属催化剂要求苛刻，反应需要在高压条件完成，操作设备要求高，同时金属催化剂价格昂贵，对环境污染也较大(J.Am.Chem.Soc.2002,124,6508.)。尽管如此，通过一步反应仅能获得含一个手性中心的手性胺化合物。而含有多个连续手性中心的结构单元常见于各种天然产物和人工合成的手性药物中，但由于异构体的数量随着手性中心的数目成指数上升，由此导致高选择性的合成多个手性中心的单一异构体非常困难，一直以来是不对称催化研究领域最具挑战性的课题之一。由此可见，通过化学法生产手性胺存在下列问题：1)通常需要手性金属催化剂，生产成本高；2)产物的光学纯度较难达到要求；3)大量使用有机试剂，造成环境污染严重；4)不能一步获得两个几多个手性中心的产品。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法，以解决现有技术中采用化学法生产不能一步获得具有两个及多个手性中心产品的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法。该方法包括以下步骤：在转氨酶的作用下与氨基供体在反应体系中反应生成其中，R1、R2分别为甲基或乙基，R3为叔丁氧羰基或者苄氧羰基，n＝0或1。进一步地，转氨酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的转氨酶活性的氨基酸序列。进一步地，氨基供体为异丙胺、D-丙氨酸、α-苯乙胺、苄胺或L-丙氨酸。进一步地，反应体系中还包括磷酸吡哆醛、氨基供体所对应的去抑制循环体系和缓冲液。进一步地，反应体系中的摩尔浓度为50mM～500mM，氨基供体为的1.1～4eq；磷酸吡哆醛的加入量为的0.1％～3％w/w。进一步地，去抑制循环体系包括D-乳酸脱氢酶、D-葡萄糖、辅酶NAD+和葡萄糖脱氢酶GDH。进一步地，反应体系中还包括促溶剂。进一步地，促溶剂的加入量为反应体系体积的1％～15％V/V。进一步地，促溶剂为聚乙二醇PEG-400、二甲基亚砜、水、乙腈、甲醇或甲基叔丁基醚。进一步地，缓冲液为磷酸盐缓冲液、Tris-Cl缓冲液或三乙醇胺缓冲液。进一步地，反应体系的pH值为7.0～8.5，反应体系的反应温度为20℃～45℃。应用本专利技术的技术方案，转氨酶以酮类化合物为原料，通过立体选择性地转氨基作用，可以高效生产手性胺，并可以选择性的拆分，一步获得具有多个手性中心的手性胺化合物；而且底物相对廉价，产物纯度高的特点，适合推广用于手性胺的工业生产。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。针对
技术介绍
中提到的具有多个手性中心化合物的生产方法存在的一系列问题，本专利技术提出下列技术方案。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法。该方法包括以下步骤：在转氨酶的作用下与氨基供体在反应体系中反应生成其中，R1、R2分别为甲基或乙基，R3为叔丁氧羰基或者苄氧羰基，n＝0或1，优选的，转氨酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的转氨酶活性的氨基酸序列。其中，高度立体选择性在本专利技术中是本领域通用的含义，优选e.e值≥90％,de值≥90％。上述原料为商业化的原料或者易制备的原料且价格低廉，可以满足规模化生产的需要。应用本专利技术的技术方案，转氨酶以酮类化合物为原料，通过立体选择性地转氨基作用，可以高效生产手性胺，并可以选择性的拆分，一步获得具有多个手性中心(本专利技术中的“多个”包括两个及两个以上)的手性胺化合物；而且底物相对廉价，产物纯度高的特点，适合推广用于手性胺的工业生产。优选的，氨基供体为异丙胺、D-丙氨酸、α-苯乙胺、苄胺或L-丙氨酸。这些氨基供体具有易得，经济适用，并且有利于本专利技术的反应进行等优点。为了使上述反应更加顺利的进行，反应体系中还包括磷酸吡哆醛、氨基供体所对应的去抑制循环体系和缓冲液。其中，磷酸吡哆醛作为转氨酶的辅因子；缓冲液使反应体系能够具备良好的pH值。优选的，缓冲液为磷酸盐缓冲液、Tris-Cl缓冲液或三乙醇胺缓冲液；促溶剂为聚乙二醇PEG-400、二甲基亚砜、水、乙腈、甲醇或甲基叔丁基醚。反应体系的pH值为7.0～8.5，反应体系的反应温度为20℃～45℃。根据本专利技术一种典型的实施方式，D-乳酸脱氢酶、D-葡萄糖、辅酶NAD+和葡萄糖脱氢酶GDH组成去抑制循环体系。其中，D-乳酸脱氢酶和NADH将氨基供体为D-丙氨酸时产生的丙酮酸生成乳酸，而还原态的NADH因为其价格昂贵，常使用辅酶再生体系如：NAD+、葡萄糖脱氢酶、D-葡萄糖来生成NADH。有些反应物溶解性不是很好，促溶剂的作用能够使溶解性不好的反应物溶解，以方便反应的进行。在生产过程中，可以根据实际情况添加促溶剂，优选的，促溶剂的加入量为反应体系体积的1％～15％V/V。促溶剂可以为聚乙二醇PEG-400、二甲基亚砜、水、乙腈、甲醇或甲基叔丁基醚。根据本专利技术一种典型的实施方式，反应体系中的摩尔浓度为50mM～500mM，氨基供体为的1.1～4eq；磷酸吡哆醛的加入量为的0.1％～3％w/w。根据本专利技术一种典型的实施方式，反应完成后进一步包括：将反应体系pH值调节至10以上，用有机溶剂萃取两次，得到的有机相经干燥、过滤、浓缩后得到粗品化合物。优选的，反应体系pH值用2NNaOH调节至10以上。根据本专利技术一种典型的实施方式，进一步包括：对得到的粗品化合物进行GC和HPLC检测。下面将结合实施例进一步说明本专利技术的有益效果。实施例110mL的反应瓶中，将0.11g(1.86mmol)异丙胺加入5mL0.2M磷酸盐缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种制备具有多个手性中心的胺化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：在转氨酶的作用下与氨基供体在反应体系中反应生成其中，R1、R2分别为甲基或乙基，R3为叔丁氧羰基或者苄氧羰基，n＝0或1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转氨酶的氨基酸序列为选自如下之一的序列：1)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；2)如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸而得到的具有高度立体选择性将转化成的转氨酶活性的氨基酸序列。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氨基供体为异丙胺、D-丙氨酸、α-苯乙胺、苄胺或L-丙氨酸。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应体系中还包括磷酸吡哆醛、氨基供体所对应的去抑制循环体系和缓冲液。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述反应体系中的摩尔浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢江平，张娜，李艳君，贺晓晗，刘文敬，
申请(专利权)人：凯莱英生命科学技术天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12