本发明专利技术公开了猪胰脂肪酶作为杂环酮和芳香醛不对称aldol反应催化剂的应用，所述芳香醛为芳香环上连有吸电子取代基的芳香醛，具有催化活性好、对映选择性高、环保、经济等优点，还提供了应用猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛的不对称aldol反应的方法，产率高、ee值高，不仅拓宽了猪胰脂肪酶的应用范围，而且为不对称aldol反应提供了一种潜在的优良催化剂，在不对称合成领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
猪胰脂肪酶作为杂环酮和芳香醛不对称a I do I反应催化剂的应用
本专利技术属于化学领域，涉及猪胰脂肪酶在有机合成中的新应用，特别涉及猪胰脂肪酶作为杂环酮和芳香醛不对称aldol反应催化剂的应用，以及应用猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的方法。
技术介绍
由于酶催化具有高选择性、条件温和及潜在的可再生性，因此是一类高效、绿色的有机合成工具。此外，酶催化还具有多功能性，主要表现为一种天然酶分子可以催化除天然反应之外的其它化学反应，而这种反应可以与天然反应毫无关联。近年来，酶的这种特性受到了很大关注，因为通过研究其非天然活性，不仅可以优化已知酶催化的方法，还可以提供一种新的有机合成途径。碳-碳键的形成是有机合成中最基本的方法，而Aldol反应是形成碳-碳键最有效的方法之一，因此，控制aldol产物的绝对构型和相对构型对有机合成而言非常重要。目前，有机小分子和金属配体催化的不对称aldol反应已见大量文献报道，虽然aldol反应受体的范围很广，但是给体的底物范围较有限，尤其是以杂环酮作为给体的不对称aldol反应报道很少，反应中所用的催化剂也有一些本质的缺点，如对环境有害、不可再生、有毒等。 2008年，余孝其课题组首次报道了脂肪酶催化的不对称aldol反应。近两年，本课题组也陆续报道了地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶催化的芳香醛或杂芳醛与烷酮或环烷酮之间的不对称Aldol反应，以及核酸酶Pl催化的芳香醛与环烷酮的不对称Aldol反应。但迄今为止， 酶催化的以杂环酮作为给体的不对称aldol反应还未见国内外报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于研究哪种酶可以作为杂环酮和芳香醛不对称 aldol反应的催化剂应用，且催化活性好、对映选择性高。为达到此目的，本专利技术提供如下技术方案猪胰脂肪酶作为杂环酮和芳香醛不对称aldol反应催化剂的应用，所述芳香醛为芳香环上连有吸电子取代基的芳香醛。进一步，所述杂环酮为饱和杂环酮。再进一步，所述杂环酮为含有1个氮、硫或氧原子的六元饱和杂环酮。更进一步，所述杂环酮为l-Boc-4-哌啶酮、四氢吡喃酮或四氢噻喃-4-酮。进一步，所述芳香醛为苯环上连有吸电子取代基的取代苯甲醛。再进一步，所述吸电子取代基为氟、氯、溴、三氟甲基、硝基和氰基中的任一种或多种。更进一步，所述吸电子取代基为4-氟、3-氟、2-氟、4-氯、3-氯、2-氯、4-溴、3-溴、 2-溴、4-硝基、3-硝基、2-硝基、4-氰基、3-氰基或2-氰基。本专利技术的目的之二在于提供应用猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol 反应的方法，产率高，ee值高。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案应用猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的方法将杂环酮和芳香醛在猪胰脂肪酶催化下、含水有机溶剂中，控温15 4(TC搅拌反应，即生成不对称aldol反应产物；所述杂环酮和芳香醛的投料摩尔比为1:广5 ；所述有机溶剂为四氢呋喃、乙腈、甲基叔丁基醚、1，4- 二氧六环、N, N- 二甲基甲酰胺、二甲亚砜、异丙醇或二甲苯；所述含水有机溶剂中水和有机溶剂的体积比为(Γ0. 4。优选的，所述方法是将杂环酮和芳香醛在猪胰脂肪酶催化下、含水有机溶剂中，控温25 32°C搅拌反应；所述杂环酮和芳香醛的投料摩尔比为1:广3 ；所述有机溶剂为四氢呋喃、乙腈、甲基叔丁基醚或1，4- 二氧六环；所述含水有机溶剂中水和有机溶剂的体积比为 0. 08 0. 15。更优选的，所述方法是将杂环酮和芳香醛在猪胰脂肪酶催化下、含水有机溶剂中， 控温30°C搅拌反应；所述杂环酮和芳香醛的投料摩尔比为1:1 ；所述有机溶剂为乙腈；所述含水有机溶剂中水和有机溶剂的体积比为0. 1。本专利技术的有益效果在于本专利技术首次发现猪胰脂肪酶能够作为杂环酮和芳香醛的不对称aldol反应催化剂应用，具有催化活性好、对映选择性高、环保、经济等优点，还提供了应用猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛的不对称aldol反应的方法，产率高、ee值高，不仅拓宽了猪胰脂肪酶的应用范围，而且为不对称aldol反应提供了一种潜在的优良催化剂， 在不对称合成领域具有广阔的应用前景。附图说明图1示出了含水量对猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的影响。图2示出了底物投料比对猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的影响。图3示出了酶量对猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的影响。图4示出了反应温度对猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的影响。图5示出了反应时间对猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的影响。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术进行详细的描述。实施例中使用的猪胰脂肪酶(Lipasefrom porcine pancreas, Type II， 100-400 U/mg,产品号 L3U6)、小麦胚芽脂肪酶(Lipase from wheat germ, 5-15 U/mg, 产品号L3001)、来自黑曲霉的天野脂肪酶A (Amano Lipase A from Aspergillus niger, 12 U/mg,产品号 534781)、皱褶假丝酵母菌脂肪酶(Lipase from Candida rugosa, Type VII, 700 units/mg,产品号 L1754)、雪白根酶脂肪酶(Lipase from Rhizopus niveus,1. 5 units/mg,产品号 62310)、链霄菌蛋白 (Protease from streptomces griseus, Type XIV, 3.5 U/mg,产品号 P5147)、猪胰蛋白酶(Trypsin from porcine pancreas, 1500 U/mg,产品号 T6567)、芽孢杆菌蛋白酶(Protease from Bacillus SP, 1.5 AU-NH/ G,产品号 P0029)购自 Sigma-Aldrich 公司。实施例中采用薄层色谱法(GF2M硅胶板)监测反应进程，采用快速柱色谱法 (200^300目硅胶加压柱)纯化产物，采用Bruker AV-300型核磁共振仪测定核磁共振氢谱 (1H NMR)和碳谱(1 NMR)，采用高效液相色谱手性固定相法测定产物的对映体过量值(ee) 和非对映体过量值(dr)，手性固定相采用AD-H、0D_H、AS-H和OJ-H手性柱。实施例中给出的产率均为纯化后的产物收率，anti表示反式产物，syn表示顺式产物。实施例1、猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的活性确认本实施例以l-Boc-4-哌啶酮和对硝基苯甲醛的反应为模板反应，对猪胰脂肪酶催化杂环酮和芳香醛不对称aldol反应的活性进行了确认。实验方法为在反应瓶中加入 l-Boc-4-哌啶酮(0. 25mmol)和对硝基苯甲醛(0. 50mmol )，不加入催化剂或加入催化剂，再加入ImL溶剂(除以碳酸氢钠为催化剂是以乙醇为溶剂外，其余催化剂均加入体积比为1:9 的水-乙腈混合溶剂)，控温25°C搅拌反应；反应完毕后，过滤，滤饼用二氯甲烷洗涤，合并滤液和洗液，加水稀释后用二氯甲烷萃取，合并本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：官智，何延红，付建平，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：
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