本发明专利技术公开了一种酶催化转酯化反应制备光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的方法，将外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体摩尔比为1∶1～1∶4的混合物加入有机溶剂中，再加入磁性固定化脂肪酶，控制磁性固定化脂肪酶与外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物的相对用量为1mg∶1ml～100mg∶1ml，反应温度10℃～60℃，搅拌下反应2-36h，磁场中分离出固定化酶停止反应；经柱层析分离得到光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物和其乙酸酯；本发明专利技术利用磁性固定化酶的高活性、高选择性和高稳定性来实现，固定化酶在磁场作用下快速分离，无机械损失并高效循环使用，催化效率高，成本低，工艺简捷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种酶催化转酯化反应拆分制备光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的方法，特别是涉及一种以磁性无机-有机复合物固定化酶作催化剂的制备方法。
技术介绍
四氢吡喃是多醚抗生素的关键结构单元，作为手性砌块，4-羟基四氢吡喃类化合物是许多药物合成的重要中间体。在药物合成中，若以4-羟基四氢吡喃类化合物的单一对映体体为原料，将省去了外消旋药物分子经手性试剂后拆分过程，又提高了原料利用率和产品质量，因此，开发4-羟基四氢吡喃衍生物单一对映体的制备技术具有重要意义。合成四氢吡喃类化合物的方法主要有:杂原子D-A反应，分子内Micheal加成反应和Prins环化反应。EP1493737A1描述了一种由相应的醛与异戊烯醇反应制备4-羟基吡喃的方法，方法中醛过量使用，催化剂是无机酸，如氢氯酸、硫酸，优选甲磺酸或对苯磺酸，由于使用液体酸操作难度大环境污染严重。CN102428077A公开了一种在在强酸性阳离子交换剂的存在下异戊烯醇与异戊醛反应制备外消旋2-取代的四氢吡喃的方法。CN102603690A公开了外消旋四氢吡喃类化合物一种一锅法制备方法，以丙二酸二乙酯为原料，与取代二卤代醚经合环、水解、脱羧制备四氢吡喃-4-甲酸及其衍生物，方法原料廉价易得，工艺条件稳定，操作简单，收率为75.6% 82.2%，是较理想化的工业化生产路线，而光学活性的4-羟基四氢吡喃衍生物的制备可以借助酶的高度立体选择性进行拆分获得。文献中利用游离的皱裙假丝酵母脂肪酶(Candida rugose lipase)动力学拆分4_轻基四氢卩比喃衍生物的外消旋体,得到其光学活性对映体。但是，游离脂肪酶在有机溶剂中易成簇失活，稳定性差，分离困难，重复使用中机械损失严重，这些问题限制了酶催化法在生产实际中应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种磁性固定化脂肪酶催化转酯化反应拆分制备光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的方法。光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物的制备方法，包括以下步骤:I)利用磁性固定化脂肪酶催化外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体作用，在的有机介质中进行转酯化拆分；2)将外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体摩尔比为1:1 1: 4的混合物加入有机溶剂中，再加入磁性固定化脂肪酶，控制磁性固定化脂肪酶与外消旋4-羟基四氢批喃衍生物的相对用量为Img:1ml IOOmg:1ml,反应温度10°C 60°C,搅拌下反应2-36h，磁场中分离出固定化酶停止反应；经柱层析分离得到光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物和其乙酸酯；反应温度优选20°C 40°C。3)所 述的外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物可以是但不限于芳基、烷基、烷氧基及其齒取代等衍生物；4)所述的酰基供体可以是乙酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯和乙酸酐的一种；5)所述的有机溶剂有甲苯、苯、环己烷、正己烷、正庚烷、异辛烷、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2_ 二氯乙烷、异丙醚等中的一种或上述溶剂的相互混合获得的混合溶剂，只要所用的有机溶剂对于反应是惰性的，包括芳烃、取代芳烃、烷烃、卤代烷烃或者醚；6)所述的脂肪酶可选市售的柱状假丝酵母脂肪酶(Candida Cylindracealipase,CCL)和皱裙假丝酵母脂肪酶(Candida Rugosa lipase,CRL)、猪胰脂肪酶(PorcinePancreatic lipase,PPL)、假单胞菌脂肪酶(Pseudomonas sp lipase,PSL)、南极假丝酵母脂肪酶(Candida Antarctica lipase, CAL)中的一种；7)所述的磁性固定化酶的磁性载体可以是但不限于MFe204@Si02-(CH2)3-NH2(M =Fe,Mn,Co 和 Zn)，其中-(CH2)3-NH2 基团含量为 0.5-1.5mmol/g，粒径为 50_300nm，饱和磁化率为10 60emu/g，载酶量在100_200mg/g范围；8)反应体系中，外消旋4-羟基四氢吡喃浓度为10mmol/L 2500mmol/L，酰基供体浓度10mmol/L 2500mmol/L,磁性固定化脂肪酶用量为2mg/ml 30mg/ml。本专利技术的优点在于:是通过将4-羟基四氢吡喃衍生物和酰化剂溶解于有机溶剂中，在磁性固定化脂肪酶的催化作用下，4-羟基四氢吡喃衍生物和酰化剂发生不对称转酯化反应，获得具有ee值高于75 %的光学活性4_羟基四氢吡喃衍生物和其乙酸酯，反应对映选择性高，获得的手性对映体光学纯度高。磁性固定化酶作催化剂，反应可在常温下进行，条件温和，操作方便，设备简单。该技术是利用磁性固定化酶的高活性、高选择性和高稳定性来实现，固定化酶在磁场作用下快速分离，无机械损失并高效循环使用，催化效率高，成本低，工艺简捷，适合于工业化生产应用。附图说明图1本专利技术所用的MnFe2O4OSiO2-(CH2)3-NH2固定化PSL酶的SEM照片；图2实施例1中2-苯基-4-羟基四氢吡喃转酯化拆分对映体的高效液相色谱图；1:(2R，4S)-2-苯基四氢吡喃-4醇乙酸酯；2:(2S，4R)-2-苯基四氢吡喃-4醇乙酸酯；3:(2R，4S) -2-苯基-4-羟基四氢吡喃；4: (2S，4R) -2-苯基-4-羟基四氢吡喃；具体实施例方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。采用本专利技术生产光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物，是利用脂肪酶在有机溶剂中高度的对映选择性，将外消4-羟基四氢吡喃衍生物中的一种手性对映酰基化为乙酸酯，从而实现拆分，以衍生物2-芳基-4-羟基四氢吡喃与酰化剂乙酸乙烯酯反应为例，转酯化拆分如下:权利要求1.一种，其特征在于，将外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体摩尔比为1:1 1: 4的混合物加入有机溶剂中，再加入磁性固定化脂肪酶，控制磁性固定化脂肪酶与外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物的相对用量为Img: Iml IOOmg: 1ml，反应温度10°C 60°C，搅拌下反应2_36h，磁场中分离出固定化酶停止反应；经柱层析分离得到光学活性4-羟基四氢吡喃衍生物和其乙酸酯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的反应温度为20°C 40°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的外消旋4-羟基四氢吡喃衍生物包括芳基、烧基、烧氧基及其齒取代衍生物。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酰基供体为乙酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯和乙酸酐中的一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂是甲苯、苯、环己烷、正己烷、正庚烷、异辛烷、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2_ 二氯乙烷、异丙醚等中的一种或上述溶剂的相互混合获得的混合溶剂，或者是芳烃、取代芳烃、烷烃、齒代烷烃或者醚。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脂肪酶选自市售的柱状假丝酵母脂肪酶(Candida Cylindracea lipase, CCL)和皱裙假丝酵母脂肪酶(CandidaRugosa lipase, CRL)、猪胰脂肪酶(Porcine Pancreatic lipase, PPL)、假单胞菌脂肪酶(Pseudomonas sp lipase,PSL)、南极假丝酵母脂肪酶(Candida Antarctica lipase,CAL)中的一种。7.根据权利要求1所述 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酶催化转酯化反应制备光学活性4?羟基四氢吡喃衍生物的方法，其特征在于，将外消旋4?羟基四氢吡喃衍生物与酰基供体摩尔比为1∶1～1∶4的混合物加入有机溶剂中，再加入磁性固定化脂肪酶，控制磁性固定化脂肪酶与外消旋4?羟基四氢吡喃衍生物的相对用量为1mg∶1ml～100mg∶1ml，反应温度10℃～60℃，搅拌下反应2?36h，磁场中分离出固定化酶停止反应；经柱层析分离得到光学活性4?羟基四氢吡喃衍生物和其乙酸酯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛屏，康珍珍，屈冠群，李锐，杨金会，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：
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