專利名稱：面包酵母在制備手性化合物中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面包酵母(Sacc/ arawjcwc"ej/w'ae)的用途，具體地說，涉及面包酵母 在制備手性化合物中的應(yīng)用。
手性l,2-二羥基苊類化合物作為有機合成砌塊，用于制備手性藥物(T.Jain,I. Jenkins, A. Russell, et al. / Og. CT e附.，1974, 39, 30)、手性催化劑(A. Sudo, M. Matsumoto, Y. Hashimoto, etal. 7^ra/ edra": J砂/wnefry, 1995, 6， 1853)和手性分子探針(A. Merz, F. Diett, R. Tomahogh, et al. r"ra/zedw"， 1984,4, 665)。
L. Trevoy等報道了一種制備手性1, 2-二羥基苊的方法(L. Trevoy, W. Brown. J爿w. CZze附. &c.， 1949, 71， 1675)，該方法的立體選擇性和目標(biāo)產(chǎn)物的收率均不盡如人意(可能是由于苊 醌的剛性結(jié)構(gòu)具有較高的空間位阻，阻止了手性催化劑的接近)。
此外，也有采用化學(xué)拆分方法獲得手性化合物l-氨基-2-羥基苊的報道(r欲WMra": A^/nme^,1995，6， 1853)，但化學(xué)拆分法不僅操作步驟復(fù)雜(導(dǎo)致高制備成本)，而且受到化 合物結(jié)構(gòu)限制(不是所有的手性化合物均適用于化學(xué)拆分法制備)。
因此，尋找一種既經(jīng)濟簡便、又具有高立體選擇性和收率的1， 2-二羥基苊類化合物的制 備方法就成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。
式A中R可以是H，鹵素(F、 Cl、 Br或D，烴基，垸氧基，氨基(NH2)或取代氨基。
優(yōu)選的R為H，鹵素(F、 Cl或Br)， d C6的烴基，d C6烷氧基，NH2或NHCOR,
背景技術(shù)：

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所說的1, 2-二羥基苊類化合物，其具有式A所示結(jié)構(gòu):R!為d C3烷基。
更優(yōu)選的R為H， Br或d C3垸氧基。
利用微生物進行不對稱合成是制備手性化合物的方法之一。本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)廣泛及深 入的研究發(fā)現(xiàn)利用面包酵母(Sacc/ arom^^ce^y/w'ae)還原苊醌類化合物(其結(jié)構(gòu)如式B 所示)是一種既經(jīng)濟簡便、又具有高立體選擇性和收率的制備1，2-二羥基苊類化合物的方法。
B
式B中R的含義與前文所述相同。
具體實施例方式
本發(fā)明所說的面包酵母(Sacck row_yc"cewv/w'ae)為市售產(chǎn)品。番禺梅山-馬利酵母有限 公司制造，產(chǎn)品標(biāo)識登記號440113-67-578，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號QB1501。
本發(fā)明所說的利用面包酵母(Sflcc/wramyc^cewv^ae)制備1, 2-二羥基苊類化合物的方 法，其主要步驟是將面包酵母(Sacc/zarawyc" cerevWae)、蔗糖和水置于反應(yīng)器中，于25°C 30°C (最佳為30'C)攪拌混合。然后向該反應(yīng)器中加入由苊醌類化合物(其結(jié)構(gòu)如式B所示) 和有機溶劑(有機溶劑的用量為總反應(yīng)體系體積的2%至20%為宜)組成的混合物(苊醌類 化合物與面包酵母之間的重量比為1: (10 400)，最佳為1:100)，繼續(xù)攪拌反應(yīng)12小時 48小時(最佳為24小時)后，再向該反應(yīng)體系中加入硅藻土，攪拌10分鐘后過濾，濾餅用 乙酸乙酯洗滌，保留經(jīng)洗滌后的洗滌液；濾液用乙酸乙酯萃取，合并經(jīng)洗滌后的洗滌液和萃 取液中有機相，經(jīng)干燥后蒸除乙酸乙酯(溶劑)，殘余物經(jīng)硅膠柱層析提純后，得目標(biāo)物。
其中所說的有機溶劑為Ct C4的一元醇、四氫呋喃(THF)、甲腈(CH3CN)、 1, 4-二氧 雜環(huán)己垸、1,2-二甲氧基乙垸、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或/和二甲基亞砜(DMSO)。
本發(fā)明不僅提供了一種既經(jīng)濟簡便、又具有高立體選擇性和收率的1, 2-二羥基苊類化合 物的制備方法，而且拓寬了面包酵母(Sacctora/^cMcw^/w^)的應(yīng)用領(lǐng)域。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明，其目的是為更好理解本發(fā)明的內(nèi)容，但所舉 的實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍
實施例1
手性l， 2-二羥基苊的制備
在250mL的三口燒瓶中，加入100mL蒸餾水、面包酵母(10.0 g)和蔗糖(3.0 g)，在30 °C的恒溫水浴中攪拌。30分鐘后，把苊醌(100mg)溶解在少量DMSO (10mL)的混合物加入， 繼續(xù)攪拌反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后，加硅藻土 (20 g)，再攪拌IO分鐘，減壓抽濾，濾餅用 乙酸乙酯洗滌，濾液用3 x 200mL乙酸乙酯萃取。合并有機相，無水硫酸鎂干燥，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 除去溶劑，硅膠柱層析提純，得到產(chǎn)物。經(jīng)'HNMR、 "CNMR、 IR及HRMS-EI確定為目標(biāo)化 合物為手性l， 2-二羥基苊。
(1) 順-l，2-二羥基苊
硅膠柱層析(展開劑:二氯甲烷/甲醇=40/1， v/v)，收率31%。熔點(mp): 209.2-210.5。C。
'HNMR (400MHz, DMSO國&) 37.77 (d， /=8.0， 2H)， 7.57 (t， ■/= 16.0， 2H)， 7.48 (d， 7=8.0, 2H)， 5.29 (s， 2H); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) 5149.0， 146.7， 138.7， 128.3, 124.1, 120.8' 72.0; IR (neat, cm-1) 3333.2， 1101.2;
HRMS-EI (70eV) m/z，計算值(calcdfor) Ci4H1()02 186.0681，實驗值(found) 186.0681。。
(2) 反-l,2-二羥基苊 得到反式1,2-二羥基苊的收率45%， 99%de。熔點160.1-161.5 。C;
iHNMR (400MHz， DMSO-^) 57.76 (d， 《/=8.0， 2H)， 7.57 (t， 《/= 15.6, 2H)， 7.44 (d， 7=8.0， 2H)， 5.18 (s,2H); 13C NMR (100 MHz， DMSO-^， 3143.8， 135.4， 130.3， 128.3， 123.9， 120.0， 82.4; IR (neat， cm") 3266.5， 1092.6; HRMS-EI (70eV) m/z， calcd for C14H10O2 186.0681 ， found 186.0681;20D —24.0708 (c 0.67， CHC13); 其de.是通過HPLC手性柱(AD國H， 5〃， 4.6x250mm)測 定，流動相正己垸/異丙醇=80.0/20.0;檢測波長(VWD) 254 nm，流速l.OmLmin"，保 留時間々幼=13.40 min， /,= 17.95 min。
實施例2
手性5-Br-l， 2-二羥基苊的制備-l:
除用5-溴苊醌替代苊醌以外，其他操作與實施例l相同。 只得到順式產(chǎn)物，收率66%， 99%de;熔點218.0-219.2°C;
產(chǎn)物的de值通過液相色譜手性O(shè)D-H柱測定，流動相為正己垸異丙醇=85: 15，流速為0.6
mL/min，檢測波長為254nm，兩個對映體的保留時間分別為35.8 min和38.5 min。
'H NMR (400 MHz， DMSO-^) S 5.14 (s， 1H), S 5.19 (s， 1H), S 7.38 (d， /= 7.6, 1H), 7.55 (d, / =
7.2， 1H), 7.75 (W= 15.6, 1H), 7.81 (d, J= 7.6, 1H), 7.87 ((!, /= 7.6, 1H).
IR (neat, cm") 3333， 766;HRMS-EI (70 eV) m/z calcd for Ci2H9Br02 263.9786， found 263.9783。
實施例3
手性5-Br-l， 2-二羥基苊的制備-2:
不使用有機溶劑，而是把底物(5-溴苊醌)，直接加入到反應(yīng)體系的操作以外，其他操作與實 施例1相同。
底物的轉(zhuǎn)化率為81%，順式產(chǎn)物的手性純度為78% de。
實施例4
手性5-Br-l， 2-二羥基苊的制備-3:
用l，4-二氧雜環(huán)己烷代替DMSO溶解底物的操作以外，其他操作與實施例l相同。 底物的轉(zhuǎn)化率為85%，順式產(chǎn)物的手性純度為83% de。
實施例5
手性5-Br-l， 2-二羥基苊的制備-3:
用DMF代替DMSO溶解底物的操作以外，其他操作與實施例l相同。 底物的轉(zhuǎn)化率為89%，順式產(chǎn)物的手性純度為90% de。
實施例6
手性5-甲氧基-l,2-二羥基苊的制備
用5-甲氧基苊醌替代苊醌，并把反應(yīng)時間延長至48小時以外，其他操作與實施例l相同。
(1) 順-5-甲氧基-l,2-二羥基苊 得到順式產(chǎn)物的收率23%， 100%de。熔點170.1-171.5 °C;
'HNMR (400MHz， DMSO-c4) 57.84 (d， J二8.0， 1H)， 7.52 (t， </= 15.2， 1H)， 7.47 (d， ■7=7.6， 1H)， 7.38 (d， J-7.6' 1H), 6.98 (d， 《7=7.6， 1H)， 5.29-5.20 (s， 1H)， 5.12 (d, >/=6.8， 1H)， 3.95 (s， 3H);
13CNMR (100MHz， DMSO-^) 5157.4， 137.0， 131.0， 127.4， 124.5， 123.8， 123.3, 122.8， 122.2， 103.4， 85.3， 83.5， 56.3; IR (neat, cm-1) 3359.6;
HRMS-EI (70eV) m/z， calcd for Ci4H10O2 216.0786， found 216.0786; [a]20D —42.016 (c0.38， CHC13);其de.是通過HPLC手性柱(AD-H， 5^， 4.6x250mm)測 定，流動相正己烷/異丙醇=80.0/20.0;檢測波長(VWD) 254nm，流速l.OmLmin'1，保 留時間々+)=16.2min，々.)=18.4min。
(2) 反-5-甲氧基-l,2-二羥基苊
6得到反式產(chǎn)物的收率56%， 100%de;熔點158.5-160.5 °C; 'HNMR (400 MHz, DMSO-c/6) 37.83 (d， J:8.4， 1H)， 7.52 (t， 《/= 15.2， 1H)， 7.43 (d， 7=7.2， 1H)， 7.33 (d， 《/=7.6， 1H)， 6.98 (d， 《/=7.6， 1H)， 5.75 (d， J二6.8， 1H)， 5.64 (d， 《/=6.8， 1H)， 5.14 (d， 《/=6.8， 1H)， 5.10 (d， 7=6.8， 1H)， 3.95 (s， 3H); 13CNMR (100 MHz, DMSO國^) 157.4， 137.0， 131.0， 127.4， 124.5， 123.8, 123.3， 122.8， 122.2， 103.4， 85.3， 83.5， 56J; IR (neat， cm-1) 3296.5; HRMS-EI (70eV) m/z， calcd for C14H10O2 216.0786， found 216.0786;20D —61.7964 (c0.38， CHC13);產(chǎn)物的de.是通過HPLC手性柱(AD-H， 5/y， 4.6><250mm) 測定，流動相正己烷/異丙醇=80.0/20.0;檢測波長(VWD) 254 nm，流速l.O mL min—1， 保留時間々+)=16.7min，々.)=18.9min。
權(quán)利要求
1、面包酵母(Saccharomyces cereyisiae)在制備式A所示化合物中的應(yīng)用；式A中R為H，鹵素，C1～C6的烴基，C1～C6烷氧基，NH2或NHCOR1；R1為C1～C3烷基。
2、 如權(quán)利要求l所說的應(yīng)用，其特征在于，其中R為H， Br或d C3垸氧基。
3、 如權(quán)利要求1或2所說的應(yīng)用，其特征在于，其中所說的制備式A所示化合物的主要 步驟是將面包酵母(Sacc/wram_vcwc"e>^/ae)、蔗糖和水置于反應(yīng)器中，于25'C 30'C攪 拌混合，然后向該反應(yīng)器中加入由式B所示化合物和有機溶劑組成的混合物，繼續(xù)攪拌反應(yīng) 12小時 48小時后，再向該反應(yīng)體系中加入硅藻土，攪拌10分鐘后過濾，濾餅用乙酸乙酯 洗滌，保留經(jīng)洗滌后的洗滌液；濾液用乙酸乙酯萃取，合并經(jīng)洗滌后的洗滌液和萃取液中有 機相，經(jīng)干燥后蒸除乙酸乙酯，殘余物經(jīng)硅膠柱層析提純后，得目標(biāo)物；<formula>formula see original document page 2</formula>式B中R的含義與權(quán)利要求l或2中所述相同。
4、 如權(quán)利要求3所說的應(yīng)用，其特征在于，其中所說的有機溶劑為d Q的一元醇、 四氫呋喃、甲腈、1,4-二氧雜環(huán)己烷、1,2-二甲氧基乙烷、N,N-二甲基甲酰胺或/和二甲基亞 砜。
5、 如權(quán)利要求3所說的應(yīng)用，其特征在于，其中所說的有機溶劑的用量為總反應(yīng)體系體 積的2%至20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種面包酵母(Saccharomyces cereyisiae)的用途，即在制備1，2-二羥基苊類化合物中的應(yīng)用。本發(fā)明不僅提供了一種既經(jīng)濟簡便、又具有高立體選擇性和收率的1，2-二羥基苊類化合物的制備方法，而且拓寬了面包酵母(Saccharomyces cereyisiae)的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號C12P7/02GK101451152SQ200710171858
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者崔京南, 徐曉勇, 王興涌, 錢旭紅 申請人:華東理工大學(xué);大連理工大學(xué)