硫培南侧链的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种硫培南侧链的合成方法。该合成方法包括以下步骤：以

Synthesis of Thiopenem Side Chain

The invention discloses a synthesis method of thiopenem side chain. The synthesis method includes the following steps:

【技术实现步骤摘要】
硫培南侧链的合成方法
本专利技术涉及物质合成
，具体而言，涉及一种硫培南侧链的合成方法。
技术介绍
硫培南是一种广谱抗生素，可被命名为(5R,6S)-6-[(1R)-1-羟基乙基]-7-氧代-3-[[(1R,3S)-四氢-1-氧-3-噻吩基]硫]-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸。人们已对硫培南及其某些前药进行了各种临床前及临床研究。硫培南侧链作为合成硫培南的关键中间体已被广泛应用。以下是硫培南侧链应用比较广泛的合成路线之一，采用四氢噻吩-3-酮为起始原料，经过生物转化合成R构型的醇中间体。再通过上Ts保护羟基，使用OXONE氧化，得到反式构型的氧化物。再通过硫酰基保护，得到目标产物。[OrganicProcessResearchandDevelopment,2010,vol.14,#1,p.188-192]文献中有第一步合成方法。[JournalofOrganicChemistry,1992,vol.57,#16,p.4352-4361]文献中有后三步合成路线。但是，上述合成方法存在一系列的技术问题：首先传统路线第一步采用了生物转化达到88％收率，但从第一步产品的结构来看，其水溶性非常好，不易从水相中萃取出来。实际重复文献时我们也发现使用乙酸乙酯萃取虽然可以得到目标产量，但由于乙酸乙酯萃取效率较低，需要耗费大量的时间及溶剂，且收率偏低。其次，第三步中使用OXONE氧化，收率为77％，de值在80～90％。其中，第三步5～10％的顺式异构体要在最后一步多次析晶才能除去。第三步收率偏低，且氧化的选择性不高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种硫培南侧链的合成方法，以解决现有技术中硫培南侧链的合成需要耗费大量溶剂的技术问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种硫培南侧链的合成方法。该合成方法包括以下步骤：以为原料采用酮还原酶还原生成进而通过单加氧酶氧化生成对进行对甲苯磺酰基保护后，再通过硫酰基保护得到目标产物进一步地，以为原料采用酮还原酶还原生成后的反应体系终止反应后直接用于加入单加氧酶氧化生成进一步地，以为原料采用酮还原酶还原生成后的反应体系终止反应后进行的浓缩纯化，然后用于加入单加氧酶氧化生成进一步地，将通过单加氧酶氧化生成后的体系浓缩除水，用二氯甲烷稀释体系，同时将酶变性，抽滤后得到的二氯甲烷溶液投入对甲苯磺酰基保护反应。进一步地，酮还原酶的氨基酸序列为如SEQIDNO：1的氨基酸序列。进一步地，单加氧酶的氨基酸序列为如SEQIDNO：2的氨基酸序列。进一步地，以为原料采用酮还原酶还原生成的步骤中，还原反应的温度为10～37℃，优选为15～35℃。进一步地，以为原料采用酮还原酶还原生成的步骤中，当剩余≤1％，终止反应，将反应体系在温度为40～45℃，压力≤-0.08Mpa条件下浓缩至无馏分，加入乙酸乙酯后过滤；过滤后的溶液继续于温度为40～45℃，压力≤-0.08Mpa条件下浓缩至无馏分，得到黄色油状液体即为进一步地，通过单加氧酶氧化生成的温度为10～37℃，pH为6.5～9.5，反应过程中持续向体系内鼓入空气；优选的，通过单加氧酶氧化生成的温度为20～35℃，pH为7.5～8.5；优选的，的转化率大于等于99％后终止反应，将反应体系于温度为40～45℃，压力≤-0.08Mpa条件下浓缩至无馏分，加入二氯甲烷后过滤除去变性的酶，再将二氯甲烷于温度＜40℃，压力≤-0.06Mpa条件下浓缩至无馏分，得到进一步地，合成方法的路线如下：应用本专利技术的技术方案，使用酮还原酶和单加氧酶，分别进行第一步和第二步两步生物转化，再将第二步氧化产物进行Ts(对甲苯磺酰基)保护后，最后通过硫酰基保护得到目标产物，由于第一步和第二步均为生物转化，不需要通过乙酸乙酯萃取，减少了乙酸乙酯的用量。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
中记载的技术问题，本专利技术旨在提出新型的硫培南侧链的合成路线及一系列技术方案，优化上述传统路线中第一步萃取效率低，收率较低和第三步收率偏低，氧化后de值偏低等问题。本专利技术中，合成方法的路线如下：根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种硫培南侧链的合成方法。该合成方法包括以下步骤：以为原料采用酮还原酶还原生成进而通过单加氧酶氧化生成对进行对甲苯磺酰基保护后，再通过硫酰基保护得到目标产物应用本专利技术的技术方案，使用酮还原酶和单加氧酶，分别进行第一步和第二步两步生物转化，再将第二步氧化产物进行Ts(对甲苯磺酰基)保护后，最后通过硫酰基保护得到目标产物，由于第一步和第二步均为生物转化，不需要通过乙酸乙酯萃取，减少了乙酸乙酯的用量。根据本专利技术一种典型的实施方式，以为原料采用酮还原酶还原生成后的反应体系终止反应后直接用于加入单加氧酶氧化生成也就是说，由于第二步也是生物转化反应，第一步反应结束的体系可以直接用于第二步反应，实现了两步生物转化连投，同时避免了第一步萃取效率的问题，提高了产量，大大节省了生产时间并节约了大量溶剂，减少了浓缩的能耗和浓缩后大量的三废。当然，也可是以为原料采用酮还原酶还原生成后的反应体系终止反应后进行的浓缩纯化，然后用于加入单加氧酶氧化生成优选的，以为原料采用酮还原酶还原生成的步骤中，当剩余≤1％，终止反应，将反应体系在温度为40～45℃，压力≤-0.08Mpa条件下浓缩至无馏分，加入乙酸乙酯后过滤；过滤后的溶液继续于温度为40～45℃，压力≤-0.08Mpa条件下浓缩至无馏分，得到黄色油状液体即为根据本专利技术一种典型的实施方式，将通过单加氧酶氧化生成后的体系浓缩除水，用二氯甲烷稀释体系，同时将酶变性，抽滤后得到的二氯甲烷溶液投入对甲苯磺酰基保护反应。这样的处理操作十分简便，收率可以得到提高。根据本专利技术一种典型的实施方式，酮还原酶(例如，NCBI，WP_020944327.1，Acetobacterpasteurianus)的氨基酸序列为如SEQIDNO：1所示的氨基酸序列：MARVAGKVAIVSGAANGIGKATAQLLAKEGAKVVIGDLKEEDGQKAVAEIKAAGGEAAFVKLNVTDEAAWKAAIGQTLKLYGRLDIAVNNAGIAYSGSVESTSLEDWRRVQSINLDGVFLGTQVAIEAMKKSGGGSIVNLSSIEGLIGDPMLAAYNASKGGVRLFTKSAALHCAKSGYKIRVNSVHPGYIWTPMVAGLTKEDAAARQKLVDLHPIGHLGEPNDIAYGILYLASDESKFVTGSELVIDGGYTAQ。使用该酮还原酶，可以将第一步底物浓度从100/L提高到了300g/L，大大提高了生产效率。优选的，以为原料采用酮还原酶还原生成的步骤中，还原反应的温度为10～37℃，优选为15～35℃。根据本专利技术一种典型的实施方式，单加氧酶(例如，NCBI，AAN37494.1，Rhodococcussp.Phi1)的氨基酸序列为如SEQIDNO：2所示的氨基酸序列：MTAQISPTVVDAVVIGAGFGGIYAVHKLHNEQGLTVVGFDKADGPGGTWYWNRYPGALSDTESHLYRF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫培南侧链的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以

【技术特征摘要】
1.一种硫培南侧链的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：以为原料采用酮还原酶还原生成进而通过单加氧酶氧化生成对进行对甲苯磺酰基保护后，再通过硫酰基保护得到目标产物2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，以为原料采用酮还原酶还原生成后的反应体系终止反应后直接用于加入所述单加氧酶氧化生成3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，以为原料采用酮还原酶还原生成后的反应体系终止反应后进行的浓缩纯化，然后用于加入所述单加氧酶氧化生成4.根据权利要求2或3所述的合成方法，其特征在于，将通过所述单加氧酶氧化生成后的体系浓缩除水，用二氯甲烷稀释体系，同时将酶变性，抽滤后得到的二氯甲烷溶液投入对甲苯磺酰基保护反应。5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述酮还原酶的氨基酸序列为如SEQIDNO：1所述的氨基酸序列。6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述单加氧酶的氨基酸序列为如SEQIDNO：2所述的氨基酸序列。7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，以为原料采...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢江平，张娜，李响，董学武，吕顺兴，蒋相军，赵桐，
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