固定化酶法拆分制备光学纯1‑(1‑萘基)乙胺的方法技术

技术编号:11499407 阅读:145 留言:0更新日期:2015-05-22 18:59
本发明专利技术公开了一种固定化酶法拆分制备光学纯1‑(1‑萘基)乙胺的方法,它是先将1‑(1‑萘基)乙胺消旋体中的(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺选择性酯化,然后将(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺酯化物与(S)‑1‑(1‑萘基)乙胺分离,得到(S)‑1‑(1‑萘基)乙胺,最后再将(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺酯化物水解得到(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺。选择性酯化采用的催化剂为交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体,它是先将南极假丝酵母脂肪酶B溶解在水中得到酶液,然后用沉淀剂将酶蛋白从酶液中沉淀出来,接着加入双功能交联剂进行交联,最后干燥得到。本发明专利技术的交联酶聚集体重复利用率高,在纯有机溶剂中具有较强的操作稳定性。

【技术实现步骤摘要】
固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法
本专利技术涉及一种生物拆分法,具体涉及一种固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法。
技术介绍
光学纯1-(1-萘基)乙胺有两种构型,即(S)-1-(1-萘基)乙胺和(R)-1-(1-萘基)乙胺,其中(S)-1-(1-萘基)乙胺是拆分氨基酸乙酰化衍生物的高效拆分剂,而(R)-1-(1-萘基)乙胺不仅可以作为拆分剂,而且还是重要的医药中间体。目前制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法主要包括以下几类:(1)不对称合成:如国际专利文献WO2004110976A2等公开的以1-(1-萘基)乙酮为原料,先在手性铑催化剂的作用下催化氢化为(R)-α-萘乙醇,再还原得到(S)-α-萘乙胺。该方法中采用的手性铑催化剂结构复杂,制备困难,成本较高,因此,难以工业化大规模生产。(2)化学拆分法:以手性α-羟基萘乙酸(如美国专利文献US6342636B1)、手性天冬氨酸(如中国专利文献CN101407465A)、手性萘普生(如国际专利文献WO2008058235A2)、手性酒石酸(如国际专利文献WO2004110976A2、中国专利文献CN101735070A、中国专利文献CN103420845A)等手性拆分剂与1-(1-萘基)乙胺消旋体成盐,利用不同手性1-(1-萘基)乙胺盐在溶剂中的溶解度不同,通过结晶将(S)-1-(1-萘基)乙胺和(R)-1-(1-萘基)乙胺分离。化学拆分法的不足在于:若采用价格低廉的手性拆分剂(如手性酒石酸)则收率较低,产品纯度也较低;而效果相对较好的手性拆分剂(如手性α-羟基萘乙酸)则价格昂贵,同样限制了其工业化大规模生产。(3)生物拆分法:以酶特别是南极假丝酵母脂肪酶B(CandidaAntarcticLipaseB,CALB)为催化剂,利用不同手性的1-(1-萘基)乙胺的转酯化速率不同,将(R)-1-(1-萘基)乙胺酯化,而(S)-1-(1-萘基)乙胺保留,再分离得到不同手性的化合物(如《Synthesis》2008年第14期第2283-2287页)。酶法拆分的优点在于:条件温和,底物识别性好,产品纯度高。但是目前采用的CLAB均是商业化的固定化酶Novozym435(如中国专利文献CN102392065A),固定化酶Novozym435是由CLAB物理吸附固定于大孔聚丙烯酸树脂上得到,而聚丙烯酸树脂在极性溶剂中不稳定,导致其耐纯有机溶剂稳定性较差,限制了其操作稳定性,而且固定化酶Novozym435的重复利用率较低,通常只能重复使用3~5次即失去活力。因此提高南极假丝酵母脂肪酶B在纯有机溶剂(100%,v/v)中的稳定性以及重复利用率是酶法拆分需要解决的最大问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的固定化酶耐有机溶剂稳定性较差、重复利用率较低等问题,提供一种耐有机溶剂稳定性较好、重复利用率较高的固定化酶法拆分制备光学纯的1-(1-萘基)乙胺的方法。实现本专利技术目的的技术方案是:一种固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法,它是先将1-(1-萘基)乙胺消旋体中的(R)-1-(1-萘基)乙胺选择性酯化,然后将(R)-1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)-1-(1-萘基)乙胺分离,得到(S)-1-(1-萘基)乙胺,最后再将(R)-1-(1-萘基)乙胺酯化物水解得到(R)-1-(1-萘基)乙胺;所述的选择性酯化是在30~60℃的温度下,在有机溶剂中,以酯化物为酰基供体,以交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体为催化剂进行的。为了获得更好的拆分效果,所述选择性酯化的温度优选为40℃。所述1-(1-萘基)乙胺消旋体在反应体系中的含量为0.1~0.5mol/L,为了获得更好的拆分效果,优选为0.1~0.2mol/L。所述的有机溶剂为正己烷、甲苯、乙醚以及异丙醚中的一种或者两种,为了获得更好的拆分效果,优选为正己烷。所述的酯化物为甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、甲酸异丙酯、乙酸异丙酯或者丙酸异丙酯,为了获得更好的拆分效果,优选为乙酸乙烯酯。所述酯化物与所述1-(1-萘基)乙胺消旋体的摩尔比为2∶1~0.5∶1,为了获得更好的拆分效果,优选为1∶1。所述的交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体是先将南极假丝酵母脂肪酶B溶解在水中得到酶液,然后用沉淀剂将酶蛋白从酶液中沉淀出来,接着加入双功能交联剂进行交联,最后干燥得到。所述酶液中酶蛋白含量为0.5~5mg/mL,为了获得拆分效果更好的交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体,优选为3mg/mL。所述的沉淀剂为饱和硫酸铵、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮中一种或者两种,为了获得拆分效果更好的交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体,优选为饱和硫酸铵。所述沉淀剂与所述酶液的体积比为1∶1~9∶1,为了获得拆分效果更好的交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体,优选为5∶1。所述的双功能交联剂为25wt%的戊二醛水溶液,所述25wt%的戊二醛水溶液与所述酶液的体积比为0.6~6%,为了获得拆分效果更好的交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体,优选为3%。所述水解是在酸性条件下进行的,采用的酸物质为盐酸或者硫酸。所述干燥为冷冻干燥或者真空干燥。本专利技术具有的积极效果:(1)本专利技术通过对南极假丝酵母脂肪酶B进行相关处理制得交联酶聚集体,采用该交联酶聚集体拆分制备1-(1-萘基)乙胺,不仅一次性拆分效果优异(通过对相关条件优化,可使e.e.值达98%以上,同时收率达48%左右)。(2)实验数据表明:本专利技术的交联酶聚集体重复使用15次后,反应时间增加不到25%(表明酶活力回收率在80%以上,即重复利用率高),而产物的e.e.值很稳定(表明交联酶聚集体在纯有机溶剂中具有较强的操作稳定性)。具体实施方式(实例1)本实例为交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体(以下简称为交联酶聚集体)的制备方法:在5mL的水中加入15mg的南极假丝酵母脂肪酶B(以下简称为CLAB),使其全部溶解后,得到酶液。然后加入25mL的饱和硫酸铵溶液,使酶蛋白从酶液中沉淀出来。接着加入0.15mL浓度为25wt%的戊二醛水溶液,搅拌交联2h。最后经透析、冷冻干燥得到15mg的交联酶聚集体。(实例2~实例5)各实例的方法与实例1基本相同,不同之处见表1。表1(实施例1)本实施例的固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法具有以下步骤:①在5mL的正己烷溶剂中,加入5mg实例1制得的的交联酶聚集体、171.2mg的1-(1-萘基)乙胺消旋体(1.0mmol,以下简称为消旋体),将反应体系升温到40℃,在1.5h内向反应体系中加入5mL含有86mg乙酸乙烯酯(1.0mmol)的正己烷溶剂,滴完后在40℃的温度下再反应0.5h,得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)1-(1-萘基)乙胺的混合物。②将交联酶聚集体过滤分离后,减压蒸馏,得到浅黄色油状物。以石油醚和异丙醇(1∶1)为流动相,柱层析分离油状物,分别得到(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物和83.0mg的(S)1-(1-萘基)乙胺,收率为48.5%,e.e.值(对映体过量值)为99%。③将步骤②得到的(R)1-(1-萘基)乙胺酯化物用20mL浓度为5wt%的稀盐酸溶液水解,再用甲苯萃取(20mL×2),静置分层,水层用氨本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种固定化酶法拆分制备光学纯1‑(1‑萘基)乙胺的方法,它是先将1‑(1‑萘基)乙胺消旋体中的(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺选择性酯化,然后将 (R)‑1‑(1‑萘基)乙胺酯化物与(S)‑1‑(1‑萘基)乙胺分离,得到(S)‑1‑(1‑萘基)乙胺,最后再将(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺酯化物水解得到(R)‑1‑(1‑萘基)乙胺;其特征在于:所述的选择性酯化是在30~60℃的温度下,在有机溶剂中,以酯化物为酰基供体,以交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体为催化剂进行的。

【技术特征摘要】
1.一种固定化酶法拆分制备光学纯1-(1-萘基)乙胺的方法,它是先将1-(1-萘基)乙胺消旋体中的(R)-1-(1-萘基)乙胺选择性酯化,然后将(R)-1-(1-萘基)乙胺酯化物与(S)-1-(1-萘基)乙胺分离,得到(S)-1-(1-萘基)乙胺,最后再将(R)-1-(1-萘基)乙胺酯化物水解得到(R)-1-(1-萘基)乙胺;其特征在于:所述的选择性酯化是在40℃的温度下,在有机溶剂中,以酯化物为酰基供体,以交联南极假丝酵母脂肪酶B聚集体为催化剂进行的;所述的有机溶剂为正己烷;所述的酯化物为乙酸乙烯酯,所述酯化物与所述1-(1-萘基)乙胺消旋体的摩尔比为1∶1;所述的交联南极假丝酵母脂肪酶...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪斌马迪张春勇胡秀英舒莉朱炳龙
申请(专利权)人:江苏理工学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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