本发明专利技术涉及物质的新应用，特别涉及酸性蛋白酶作为酮与硝基烯的Ｍｉｃｈａｅｌ加成反应催化剂的应用，具有高效、高选择性等优点；本发明专利技术还提供了利用酸性蛋白酶催化酮与硝基烯烃的Ｍｉｃｈａｅｌ加成反应的方法，产物收率高，非对映选择性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物质的新应用，特别涉及酸性蛋白酶作为酮与硝基烯的Michael加成 反应催化剂的应用。
技术介绍
近年来，生物催化剂如酶作为一种有效的绿色催化剂在有机合成中引起了化学家 和生物学家的广泛关注。Michael加成反应是一种有效、实用、经济的形成碳碳键和碳杂键 的反应。近年来，酶催化的Michael加成反应相继被报道，如脂肪酶和蛋白酶催化Michael 加成反应形成碳杂键，但酶催化Michael加成反应形成碳碳键的报道较少。Berglund小组 报道了脂肪酶催化1，3- 二羰基化合物与α，β _不饱和羰基化合物的Michael加成反应形 成碳碳键。Lin小组发现了一种来源于埃希氏菌的锌依赖性氨基转移酶能在有机介质中催 化1，3-二羰基化合物与丁烯酮的Michael加成反应。但据我们所知，蛋白酶催化Michael 加成反应形成碳碳键还未见报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供酸性蛋白酶作为酮与硝基烯的Michael加 成反应催化剂的应用，具有高效、高选择性等优点；目的之二在于提供利用酸性蛋白酶催化 酮与硝基烯的Michael加成反应的方法，产物收率高，非对映选择性好。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案1、酸性蛋白酶作为酮与硝基烯的Michael加成反应催化剂的应用。2、利用酸性蛋白酶催化酮与硝基烯的Michael加成反应的方法，是以酸性蛋白酶 为催化剂，将酮与硝基烯在含水有机溶剂中反应，水与有机溶剂的体积比为0 0. 35，反应 温度为30°C 55°C，酮与硝基烯的投料摩尔比为1 35 1。进一步，所述有机溶剂为二甲亚砜、N, N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃或乙醇，水与有 机溶剂的体积比为0. 05 0. 20 ；所述反应温度为40 50°C ；所述酮与硝基烯的投料摩尔 比为10 25 1 ；进一步，所述有机溶剂为二甲亚砜，水与有机溶剂的体积比为0. 15 ；所述反应温 度为45°C ；所述酮与硝基烯的投料摩尔比为20 1 ；进一步，所述酮为链状或环状脂肪酮，所述硝基烯为芳香环或杂芳香环取代的 β-硝基烯。本专利技术的有益效果在于本专利技术提供了酸性蛋白酶作为酮与硝基烯的Michael加 成反应催化剂的应用的应用，具有高效、高选择性等优点；还提供了利用该酸性蛋白酶催化 酮与硝基烯的Michael加成反应的方法，产物收率高，非对映选择性好。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术的优选实施例进 行详细的描述。优选实施例中使用的酸性蛋白酶购自无锡市雪梅酶制剂科技有限公司。除另有说明外，所 有试剂均来源于商业渠道且未经进一步纯化。优选实施例中采用薄层色谱法(GF254硅胶板)监测反应进程；快速柱色谱法采用 100 200目硅胶加压柱，洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯的混合液；非对映异构体比例(dr) 采用核磁共振氢谱(1HNMR)和高效液相色谱手性固定相法测定，1HNMR采用Bruker AMX-300 型核磁共振仪(以TMS为内标)，高效液相色谱的手性固定相采用AD-H、0D-H、AS-H或OJ-H 手性柱。实施例1 10、不同酶催化的环己酮与反- β -硝基苯乙烯的Michael加成反应 在圆底烧瓶中加入反-β-硝基苯乙烯(1. Ommol)、环己酮(IOmmol)、DMSO (5mL)、 去离子水(0. 75mL)和酶(200mg)，25°C搅拌反应168小时；反应完毕后，滤过，滤饼用二氯 甲烷洗涤，洗液与滤液合并，用水洗涤3次，收集有机层，用无水硫酸钠干燥后，减压蒸馏除 去溶剂得粗产物，将粗产物用快速柱色谱法纯化，即得目标产物。反应条件及结果见表1。表1不同酶催化的Michael加成反应 由表1可知，在10种测试酶中，酸性蛋白酶的催化活性最好，产物收率最高(实施 例1)；胰蛋白酶、胰酶和碱性蛋白酶的催化活性次之，产物收率中等(实施例2 4)；菠萝蛋白酶、纤维素酶和核酸酶的催化活性较低，产物收率较低(实施例5 7)；木瓜蛋白酶、 中性蛋白酶和溶菌酶的催化活性极低，仅检测到痕量产物生成(实施例8 10)。实施例11 41、酸性蛋白酶催化的环己酮与反-β-硝基苯乙烯的Michael加成 反应在圆底烧瓶中加入反硝基苯乙烯、环己酮、有机溶剂、去离子水和酸性蛋白 酶，恒温搅拌反应；反应完毕后，滤过，滤饼用二氯甲烷洗涤，洗液与滤液合并，用水洗涤3 次，收集有机层，用无水硫酸钠干燥后，减压蒸馏除去溶剂得粗产物，将粗产物用快速柱色 谱法纯化，即得目标产物。反应条件及结果见表2。表2、酸性蛋白酶催化的环己酮与反- β -硝基苯乙烯的Michael加成反应 由表2可知，酸性蛋白酶催化的环己酮与反-β-硝基苯乙烯的Michael加成反应 在不同条件下都可以顺利进行反应溶剂优选由有机溶剂和水组成，有机溶剂优选DMS0、 N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、乙醇、二氯甲烷、叔丁基甲醚、环己烷，更优选 DMS0、DMF、THF或乙醇，最优选DMS0(实施例11 18)；水与有机溶剂的体积比优选为0 0. 35，更优选为0. 05 0. 20，最优选为0. 15 (实施例19 26)；反应温度优选30 55°C， 更优选40 50°C，最优选45°C (实施例27 32)；环己酮与反- β -硝基苯乙烯的投料摩 尔比优选为1 35 1，更优选为10 25 1，最优选20 1 (实施例33 41)。实施例42 45、酸性蛋白酶的催化活性验证实验在圆底烧瓶中加入反- β -硝基苯乙烯(1. Ommol)、环己酮(20mmol)、DMSO(4mL)、 去离子水(0. 6mL)和酸性蛋白酶(200mg)，45°C搅拌反应；反应完毕后，滤过，滤饼用二氯甲 烷洗涤，洗液与滤液合并，用水洗涤3次，收集有机层，用无水硫酸钠干燥后，减压蒸馏除去 溶剂得粗产物，将粗产物用快速柱色谱法纯化，即得目标产物。反应条件及结果见表3。表3、酸性蛋白酶的催化活性验证实验 由表3可知，环己酮与反-β-硝基苯乙烯的Michael加成反应，在酸性蛋白 酶催化下的产物收率为80%，而在不加酶情况下未检测到产物生成，说明酸性蛋白酶对 Michael加成反应具有催化活性(实施例42 43)；当用SDS预处理使酸性蛋白酶变性时， 产物收率降低为23%，说明酸性蛋白酶对Michael加成反应的催化活性依赖于其三维结 构。当用色氨酸和酪氨酸残基修饰剂N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)预处理使酸性蛋白酶的活 性受到抑制时，产物收率仅为8%，说明色氨酸和/或酪氨酸是酸性蛋白酶必不可少的催化位点。实施例46 61、酸性蛋白酶催化酮与硝基烯的Michael加成反应 在圆底烧瓶中加入硝基烯(1. Ommol)、酮(20mmol)、DMS0(4mL)、去离子水(0. 6mL) 和酸性蛋白酶(200mg)，45°C搅拌反应；反应完毕后，滤过，滤饼用二氯甲烷洗涤，洗液与滤 液合并，用水洗涤3次，收集有机层，用无水硫酸钠干燥后，减压蒸馏除去溶剂得粗产物，将 粗产物用快速柱色谱法纯化，即得目标产物。反应条件及结果见表4。表4酸性蛋白酶催化酮与硝基烯的Michael加成反应 由表4可知，Michael给体如环己酮、环戊酮本文档来自技高网...
【技术保护点】
酸性蛋白酶作为酮与硝基烯的Ｍｉｃｈａｅｌ加成反应催化剂的应用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何延红，官智，徐可岭，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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