用于生产制造技术

本发明专利技术涉及一种酶催化生产

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产L
‑
草铵膦及其磷酸酯的酶方法
[0001]本专利技术涉及一种用于生产
L
‑
草铵膦
(“L
‑
GA”或“LGA”)
或其磷酸酯的酶催化方法
。
该方法包括其中活化的
L
‑
高丝氨酸
H
A
与选自甲基次膦酸和甲基次膦酸酯的底物
S
反应的步骤
。
本专利技术使得在
L
‑
草铵膦及其磷酸酯的酶促生产中可获得新的底物
。
1.
技术介绍

[0002]有机磷化合物，即包含碳
‑
磷键的化学试剂，广泛用作植物保护领域的除草剂
。
除草剂草甘膦和草铵膦以及生长调节剂草甘膦用于此目的
(
如
G.Rev.Environ.Contam.Toxicol.1994,138,73
‑
145
中所描述的
)。
[0003]对甲基次膦酸酯
(
例如，对甲基次膦酸丁酯；“MPBE”；
CAS
号
:6172
‑
80
‑
1)
在非选择性除草剂草铵膦的合成中作为合成砌块具有关键作用
。
这些酯可通过两种基本合成途径获得
(
总结于
K.Haack,Chem.Unserer Zeit 2003,37,128
‑
138
的文章第
130
页的图
3a
和
3b)
：
[0004]a.
二乙基亚磷酰氯
[ClP(OC2H5)2]与
CH3MgCl
反应得到甲基二乙氧基膦
[H3CP(OC2H5)2；“DEMP”；
CAS
号
.15715
‑
41
‑
0]，其被部分水解得到相应的甲基膦酸乙酯
(MPEE
；
CAS
号
:16391
‑
07
‑
4)。
[0005]b.
或者，甲烷可以在
500℃
与三氯化磷反应生成甲基二氯膦
H3CPCl2。
后者可以在醇中溶剂化，得到相应的甲基膦酸酯
。
[0006]对甲基次膦酸酯选择性地加成碳
‑
碳双键
。
该性质用于草铵膦的合成，以形成第二磷碳键
。
例如，
H3CPH(O)OR(R
＝烷基
)
在加成反应中与1‑
氰基烯丙基乙酸酯反应以提供中间体
。
随后乙酸亚组分与氨的交换以及亚膦酸部分的氰基和酯基的水解得到草铵膦
。
[0007]丙烯酸酯是一种更便宜的替代原料
。
它能与对甲基膦酸酯反应生成3‑
[
烷氧基
(
甲基
)
膦基
]丙酸烷基酯
。
该二酯与草酸二乙酯的
Claisen
反应
、
水解和脱羧产生相应的
α
‑
酮酸，该
α
‑
酮酸可被还原胺化生成草铵膦
。
[0008]在本领域中，例如在
WO 1999/009039 A1
，
EP 0 508 296 A1
中也描述了这些和其他合成
L
‑
草铵膦的路线
。
[0009]WO 2020/145513 A1
和
WO 2020/145514 A1
描述了生成
L
‑
草铵膦的化学路线
。
在该路线中，高丝氨酸衍生物如
O
‑
乙酰基高丝氨酸或
O
‑
琥珀酰高丝氨酸被用作起始原料，并且通过包括内酯化和卤化在内的一系列反应获得
L
‑
草铵膦
。
[0010]WO 2020/145627 A1
描述了类似的路线，其中，在卤化过程中获得了溴衍生物
。
[0011]CN 106083922 A
公开的路线是相似的，但是从
L
‑
蛋氨酸开始
。
[0012]EP 2402453 A2
描述了一种通过将甲硫醇和二甲基硫醚的混合物与
O
‑
乙酰基高丝氨酸或
O
‑
琥珀酰高丝氨酸酶促反应来生产甲硫氨酸的酶促方法
。
[0013]CN 108516991 A
描述了另一种合成
L
‑
草铵膦的途径，从
L
‑
高丝氨酸的共沸脱水得到
L
‑
3,6
‑
双
(2
‑
卤乙基
)
‑
2,5
‑
二酮哌嗪开始，随后引入甲基亚膦酸二酯基团并水解
。
[0014]草铵膦的所有合成路线的一般缺点是获得的草铵膦是外消旋混合物
。
然而，由于
D
‑
对映体没有除草活性，
L
‑
草铵膦是具有经济价值的对映体
。
[0015]对于
L
‑
草铵膦的对映选择性合成，本领域描述了酶促途径
。
[0016]WO 2017/151573 A1
公开了由
D
‑
草铵膦两步酶促合成
L
‑
草铵膦的方法
。
在第一步中，
D
‑
草铵膦被氧化脱氨基以得到2‑
氧代
‑4‑
[
羟基
(
甲基
)
膦酰基
]丁酸
(“PPO”)
，随后
PPO
被特异性胺化为
L
‑
草铵膦作为第二步
。
第一步由
D
‑
氨基酸氧化酶催化，第二步由转氨酶催化
。
[0017]WO 2020/051188 A1
公开了将外消旋草铵膦转化为
L
‑
草铵膦对映异构体的类似方法
。
此外，其还公开了其中在
PPO
与胺供体胺化过程中形成的
α
‑
酮酸或酮副产物被酮戊二酸脱羧酶转化，以进一步将平衡转移到
L
‑
草铵膦的步骤
。
[0018]WO 201本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于生产
L
‑
草铵膦或其磷酸酯的酶催化方法，包括步骤
(a)
，其中活化的
L
‑
高丝氨酸
H
A
与以下结构
(I)
的底物
S
反应以产生以下结构
(III)
的化合物，其中
R1选自氢
、
烷基
、
烯基
、
炔基
、
羟烷基
、
芳基，并且其中所述活化的
L
‑
高丝氨酸
H
A
具有以下结构
(II)
：其中
R2是具有1至
15
个碳原子的烃基基团，其任选地包含选自
OH、COOH、NH
的至少一个官能基团，并且其中步骤
(a)
中的反应由选自硫化氢解酶
E1、
胱硫醚
γ
‑
合酶
E2
的至少一种酶催化
。2.
根据权利要求1的方法，其中所述活化的
L
‑
高丝氨酸
H
A
选自
O
‑
琥珀酰
‑
L
‑
高丝氨酸
、O
‑
乙酰基
‑
L
‑
高丝氨酸
。3.
根据权利要求2的方法，其中所述活化的
L
‑
高丝氨酸
H
A
是
O
‑
乙酰基
‑
L
‑
高丝氨酸
。4.
根据权利要求1至3任一项的方法，其中
R1选自氢
、
烷基
。5.
根据权利要求4的方法，其中烷基基团选自甲基
、
乙基
、
正丁基
。6.
根据权利要求1至3任一项的方法，其中
R1选自烷基
、
烯基
、
炔基
、
羟烷基
、
芳基，进一步包括步骤
(b)
，其中将步骤
(a)
中获得的结构
(III)
的化合物皂化以得到
L
‑
草铵膦
。7.
根据权利要求1至6任一项的方法，其中步骤
(a)
中的反应由硫化氢解酶
E1催化
。8.
根据权利要求7的方法，其中所述硫化氢解酶
E1是
O
‑
乙酰基高丝氨酸硫化氢解酶或
O
‑
琥珀酰高丝氨酸硫化氢解酶
。9.
根据权利要求1至8任一项的方法，其中所述硫化氢解酶
E1的多肽序列选自：
SEQ ID NO
：2和
SEQ ID NO
：2的变体
、SEQ ID NO
：6和
SEQ ID NO
：6的变体
、SEQ ID NO
：
19
和
SEQ ID NO
：
19
的变体
、SEQ ID NO
：
22
和
SEQ ID NO
：
22
的变体
、SEQ ID NO
：
23
和
SEQ ID NO
：
23
的变体，
SEQ ID NO
：
10
和
SEQ ID NO
：
10
的变体
、SEQ ID NO
：
14
和
SEQ ID NO
：
14
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：赢创运营有限公司，
类型：发明
国别省市：