“一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

doi:10.6023/cjoc201710003

有机化学 ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (7): 1811-1816.DOI: 10.6023/cjoc201710003 上一篇下一篇

研究简报

“一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

杨靖文^a, 陈建波^b, 王诗婕^a, 吴小梅^a, 马宝娣^a, 徐毅^a

a 上海应用技术大学化学与环境工程学院上海 201418;
b 上海师范大学生命与环境科学学院上海 200234

收稿日期:2017-10-07 修回日期:2018-01-30 发布日期:2018-04-12
通讯作者: 吴小梅, 徐毅 E-mail:xuyi@sit.edu.cn;wuxiaomei@sit.edu.cn
基金资助:
上海市科委重点基金（No.13430503400）和教育部留学回国人员基金（No.ZX2012-05）资助项目.

“One-Pot” Chemo-enzymatic Synthesis of Chiral α-Halogenated Aryl Alcohols

Yang Jingwen^a, Chen Jianbo^b, Wang Shijie^a, Wu Xiaomei^a, Ma Baodi^a, Xu Yi^a

a School of Chemical and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418;
b College of Life and Environment Science, Shanghai Normal University, Shanghai 200234

Received:2017-10-07 Revised:2018-01-30 Published:2018-04-12
Contact: 10.6023/cjoc201710003 E-mail:xuyi@sit.edu.cn;wuxiaomei@sit.edu.cn
Supported by:
Project supported by the Shanghai Committee of Science and Technology (No. 13430503400) and the Scientific Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars, Ministry of Education (No. ZX2012-05).

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1. “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇.PDF(481KB)

摘要/Abstract

建立了一种新颖的、“一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇.从价廉易得的芳基酮出发，经对甲苯磺酸催化芳基酮卤代合成α-卤代芳基酮，无需中间产物分离，直接在反应体系中加入具有羰基还原酶活性的红酵母（Rhodotorula sp.） AS2.2241的静息细胞即可催化α-卤代芳基酮不对称还原为手性的α-卤代芳基醇.在对每一步反应都详细优化的基础上，对两步反应的偶联条件做了细致研究，发现控制生物催化反应体系的有机溶剂含量和pH值是解决生物相容性问题的关键.在最优的反应条件和偶联条件下合成了四种手性α-卤代芳基醇，产率和ee值都较高，分别 > 95%和 > 99%.

关键词: 一锅法, 化学-酶法合成, 手性α-卤代芳基醇, 生物催化, 绿色化学

A novel one-pot chemo-enzymatic method was developed for the preparation of chiral α-halogenated aryl alcohols from cheap aryl ketones. Firstly, the α-halogenated aryl ketones were obtained via halogenation of aryl ketones catalyzed by p-toluenesulfonic acid. Then, α-halogenated aryl ketones was asymmetric reduced to chiral α-halogenated aryl alcohols by adding cell suspension of Rhodotorula sp. AS2.2241 with carbonyl reductase activity into the reaction system without isolating intermediate products. The best reaction condition was optimized for each step and the coupling condition of chemical and biological reaction was studied in detail. It was found that the concentration of organic solvent and the pH value are key factors that affect the enzyme activity of biocatalytic reaction. Under optimized reaction and coupling conditions, four kinds of chiral α-halogenated aryl alcohols were obtained with high yield and high optical purity (yield > 95%, ee > 99%).

Key words: one-pot reaction, chemo-enzymatic synthesis, chiral α-halogenated aryl alcohol, biocatalysis, green chemistry

引用此文

杨靖文, 陈建波, 王诗婕, 吴小梅, 马宝娣, 徐毅. “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇[J]. 有机化学, 2018, 38(7): 1811-1816.

Yang Jingwen, Chen Jianbo, Wang Shijie, Wu Xiaomei, Ma Baodi, Xu Yi. “One-Pot” Chemo-enzymatic Synthesis of Chiral α-Halogenated Aryl Alcohols[J]. Chin. J. Org. Chem., 2018, 38(7): 1811-1816.

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参考文献

[1] Pollard, D. J.; Woodley, J. M. Trends Biotechnol. 2007, 25, 66.
[2] Rodrigues, J. A. R.; Moran, P. J. S.; Conceicao, G. J. A.; Fardelone, L. C. Food Technol. Biotechnol. 2004, 42, 295.
[3] Pollard, D.; Truppo, M.; Pollard, J.; Chen, C. Y.; Moore, J. Tetrahedron:Asymmetry 2006, 17, 554.
[4] Barkakaty, B.; Takaguchi, Y.; Tsuboi, S. Synthesis 2006, 959.
[5] Barkakaty, B.; Takaguchi, Y.; Tsuboi, S. Tetrahedron 2007, 63, 970.
[6] Katja, G.; Kirsten, S.; Stephan, L.; Andreas, L. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007, 76, 24.
[7] Ni, Y.; Li, C, C.; Ma, H. M.; Zhang, J.; Xu, J. H. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2010, 89, 1111.
[8] Yang, W.; Xu, J. H.; Xie, Y.; Xu, Y. Tetrahedron:Asymmetry 2006, 17, 1769.
[9] Xie, Y.; Xu, J. H.; Xu, Y. Bioresour. Technol. 2010, 101, 1054.
[10] Liu, X.; Chen, R.; Yang, Z.; Wang, J.; Lin, J.; Wei, D. Mol. Biotechnol. 2014, 56, 285.
[11] Deng, J.; Chen, K.; Yao, Z.; Lin, J.; Wei, D. J. Mol. Catal. B:Enzym. 2015, 118, 1.
[12] Xu, Y.; Li, A. T.; Jia, X.; Li, Z. Green Chem. 2011, 13, 2452.
[13] Bruggink, A.; Schoevaart, R.; Kieboom, T. Org. Process Res. Dev. 2003, 7, 622.
[14] Voss, C. V.; Gruber, C. C.; Faber, K.; Knaus, T.; Macheroux, P.; Kroutil, W. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13969.
[15] Koszelewski, D.; Pressnitz, D.; Cla, D.; Kroutil, W. Org. Lett. 2009, 11, 4810.
[16] Tarcila, C.; Paulo, J.; Moran, S.; Augusto, J.; Rodrigues, R. J. Mol. Catal. B:Enzym. 2014, 109, 178.
[17] Cynthia, M. N.; Mónica, M. F.; Marcela, K. S.; Alejandro, A. O. J. Biotechnol. 2012, 160, 189.
[18] Dai, S.-B.; Liao, J.; Tian, J.; Li, H.; Gao, W.-Y. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4809.
[19] Aguirre-Pranzoni, C.; Bisogno, F. R.; Orden, A. A.; Kurina-Sanz, M. J. Mol. Catal. B:Enzym. 2015, 114, 19.
[20] Pravst, I.; Zupan, M.; Stavber, S. Tetrahedron 2008, 64, 5191.
[21] Chen, Z. Z.; Zhou, Bin.; Cai, H. H.; Zhu, Wei.; Zou, X, Z. Green Chem. 2009, 11, 275.
[22] Lucídio, C. F.; J. Augusto, R. R.; Paulo, J. S. M. ARKIVOC 2003, 10, 404.
[23] Lin, H.; Chen, Y. Z.; Xu, X. Y.; Xia, S. W.; Wang, L. X. J. Mol. Catal. B:Enzym. 2009, 57, 1.

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[2]	蒋宜欣, 唐伯孝, 毛海波, 陈雪霞, 俞洋杰, 全翠英, 徐昭阳, 石金慧, 刘益林. 水-聚乙二醇(PEG-200)中烯烃与碘代芳烃绿色可循环无负载偶联反应的研究[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3210-3215.
[3]	岁丹丹, 岑南楠, 龚若蕖, 陈阳, 陈文博. 无支持电解质条件下连续流电化学合成三氟甲基化氧化吲哚[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3239-3245.
[4]	胡慧娟, 闫巧丽, 卢晓刚, 杨启帆, 裴承新, 王红梅, 高润利. 猪胰脂肪酶催化外消旋P-手性α-羟基磷酸酯类化合物的动力学拆分[J]. 有机化学, 2023, 43(8): 2815-2825.
[5]	卢凯, 屈浩琦, 陈樨, 秋慧, 郑晶, 马猛涛. 无催化剂、无溶剂条件下炔烃和烯烃与儿茶酚硼烷的硼氢化反应[J]. 有机化学, 2023, 43(6): 2197-2205.
[6]	莫百川, 陈春霞, 彭进松. 木质素及其衍生物负载金属催化剂在有机合成中的应用研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1215-1240.
[7]	窦谦, 汪太民, 房丽晶, 翟宏斌, 程斌. 光诱导铁催化在有机合成中的应用研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(4): 1386-1415.
[8]	王永玲, 张铁欣, 张栩铭, 孙晗扬, 冷津瑶, 李亚明. 可见光催化N-芳基乙醛酸亚胺脱羧烷基化合成非天然氨基酸衍生物[J]. 有机化学, 2023, 43(12): 4284-4293.
[9]	景智霞, 杜建喜, 蒋平, 阿布拉江•克依木. 四丁基碘化胺介导烷基酰胺与酰肼一锅法构建1,3,4-噁二唑衍生物[J]. 有机化学, 2023, 43(11): 3930-3938.
[10]	李奇阳, 张海燕, 刘文博. 无过渡金属参与的碳硅键构筑方法研究进展[J]. 有机化学, 2023, 43(10): 3470-3490.
[11]	乃比江•赛米, 张蕾, 买地娜•沙拉木, 曾竟, 阿布都热西提•阿布力克木. 硫代磺酸酯和磺酰卤的绿色合成研究[J]. 有机化学, 2023, 43(1): 236-243.
[12]	王苛莉, 黄静, 刘伟, 伍智林, 于贤勇, 蒋俊, 何卫民. 由N-(2-丙炔基)苯胺和磺酰氯直接合成3-砜基喹啉[J]. 有机化学, 2022, 42(8): 2527-2534.
[13]	张文生, 李焱, 崔海燕, 苏小莉, 徐素鹏. 邻甲酰基苯甲酸甲酯还原胺化/内酰胺化一锅法合成N-取代异吲哚-1-酮[J]. 有机化学, 2022, 42(8): 2456-2461.
[14]	宇世伟, 陈兆华, 陈淇, 林舒婷, 何金萍, 陶冠燊, 汪朝阳. 硫代磺酸酯的合成与应用研究进展[J]. 有机化学, 2022, 42(8): 2322-2330.
[15]	袁飞, 赵艳, 郭青松, 尹福丹, 赖金荣, 念倍芳, 张明, 汤峨. 乙烯基硒盐参与的串联反应合成1-[1-(胺基)环丙基]酮化合物[J]. 有机化学, 2022, 42(6): 1759-1769.