化学酶法合成光学纯亮氨酸.pdf

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1、第19卷第5期分子催化Voi.19，No.52005年10月JOURNALOFMOLECULARCATALYSIS（CHINA）Oct.2005!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1001-3555（2005）05-0399-04化学酶法合成光学纯亮氨酸1）朱炜，杨可武，姜玄珍（浙江大学玉泉校区化学系，浙江杭州310027）摘要：用化学酶法合成L-亮氨酸，先在PdCi2/PPh3/Libr/H2SO4催化体系作用下，异戊醛酰胺羰基化合成消旋

2、的N-乙酰基亮氨酸；然后在酰基转移酶催化下水解，得到L-亮氨酸和N-乙酰基-D-亮氨酸.文中对酰胺羰基化反应条件进行了优化，分离得到消旋N-乙酰基亮氨酸产率为66.4%.经酶对映选择地水解后得L-亮氨酸，产率为41%，产物L-亮氨酸经衍生化后由气相色谱测定其光学纯度达99%ee.关键词：化学酶法合成；酰胺羰基化；光学纯亮氨酸；酶水解中图分类号：O643.3文献标识码：A以醛、酰胺与一氧化碳等物质为原料催化合成迄今还没有实现不对称催化，国内外文献中还未见［1］!-氨基酸及其衍生物1971年由Wakamatsu

3、发现，有关用酰胺羰基化反应直接合成光学纯N-酰基-!-［2］［3~5］二十多年后德国beiier等作了重大改进，打破了氨基酸的报导.beiier等率先用化学酶法二步［6］以羰基钴为催化剂的禁锢，采用了钯催化体系，扩合成具有光学活性的氨基酸及衍生物，其反应如展了酰胺羰基化反应的应用领域，使这个典型的原图式1所示.子经济型反应更具生命力.然而，酰胺羰基化反应图式1化学酶法酰胺羰基化与酶水解两步合成光学活性氨基酸Scheme1Chemoenzymatictwo-stepseguenceofamidocarbony

4、iationandenzymatichydroiysis首先在Pdbr2/PPh3/Libr/H2SO4催化体系的作消旋的N-乙酰基亮氨酸，然后经酰基转移酶对映选用下，醛和酰胺羰基化合成消旋的N-酰基-!-氨基择地水解得到L-亮氨酸和N-乙酰-D-亮氨酸，其化［6］酸；然后经酰基转移酶催化下水解得具有光学活性学产率及光学纯度达到文献的水准，这种均相羰的氨基酸与N-酰基-!-氨基酸.本文借鉴上述化学基化反应与酶催化相结合制取光学纯氨基酸的方法［6］酶法，以合成光学纯的亮氨酸为实例，并对bei-至今国内尚未见报

5、导.ier等所采用的催化体系进行一定的改良.!实验部分L-亮氨酸是人体所必需的八种氨基酸之一，是各种氨基酸输液的主要成分.目前主要采用发酵法!.!仪器和试剂制取，产量低，急待改进.本文以异戊醛与乙酰胺我们所用的试剂均为分析纯，其中所用的酶为原料，在PdCi2/PPh3/Libr/H2SO4催化下，合成（曲霉酰基转移酶Aspergiiiusspp（AA）和猪肾酰基收稿日期：2005-03-07；修回日期：2005-04-27.基金项目：国家自然科学基金（No.20376071））资助项目.作者简介：朱炜，男，

6、生于1982年，硕士生.400分子催化第19卷转移酶pOrcinekiCney（sPKA））都是从FIuka公司购定温度下反应18h.挥发性的组分在高真空下除买.反应在250C的带磁力搅拌器的高压釜中进去，剩余物溶于100mL饱和NaHCO3溶液中.将混行.分析所用的气相色谱为G.C.-FID（HP-合物过滤，并且用氯仿和乙酸乙酯洗涤.将水相用1002G），手性柱为CHIRASIL-VAL毛细管柱（购自40%的磷酸调节至pH=2后，用乙酸乙酯萃取4美国AIItech公司），高效液相色谱为AgIient110

7、0次，每次100mL.合并有机相，用无水硫酸镁干series（C18柱）.燥.在真空蒸除溶剂后，获得N-乙酰亮氨酸，为白［6］1.2N-乙酰基亮氨酸的合成色粉末.［6］在反应釜中加入8.6g（0.1mOI）异戊醛和5.91.3光学纯亮氨酸的制备g（0.1mOI）乙酰胺的N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液从上述实验中获得的N-乙酰亮氨酸经酶的对（1mOI/L，100mL），加入催化剂PCCI2/PPh3，助催映选择性水解生成L-亮氨酸和N-乙酰基-D-亮氨化剂LiBr与H2SO4，充入5.0MPaCO压力后在一酸

8、，反应如图式2所示.图式2化学酶法两步合成亮氨酸Scheme2ChemOenzymatictwO-stepsynthesisOfL-Ieucine实验步骤如下：10.0g的N-乙酰亮氨酸于20反应：在2mL的HCI/甲醇（3mOI/L）溶液中加入~25C溶解于磁力搅拌下25mL的0.1g/mL0.1gL-亮氨酸，在加热回流0.5h后用热氮气吹NaOH水溶液中.在加入16.5mg的COCI2·6H2O干；然后进行酰