CN115057796A - 光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体 - Google Patents

光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体 Download PDF

Info

Publication number
CN115057796A
CN115057796A CN202210900215.3A CN202210900215A CN115057796A CN 115057796 A CN115057796 A CN 115057796A CN 202210900215 A CN202210900215 A CN 202210900215A CN 115057796 A CN115057796 A CN 115057796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
reaction
methyl
preparation
optically active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210900215.3A
Other languages
English (en)
Inventor
祁彦涛
李涛
王博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Puyi Chemical Co ltd
Joincare Pharmaceutical Industry Group Jiaozuo Co ltd
Original Assignee
Shanghai Puyi Chemical Co ltd
Joincare Pharmaceutical Industry Group Jiaozuo Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Puyi Chemical Co ltd, Joincare Pharmaceutical Industry Group Jiaozuo Co ltd filed Critical Shanghai Puyi Chemical Co ltd
Priority to CN202210900215.3A priority Critical patent/CN115057796A/zh
Publication of CN115057796A publication Critical patent/CN115057796A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/001—Amines; Imines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/12—Preparation of carboxylic acid amides by reactions not involving the formation of carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00—Carboxylic acid amides
    • C07C233/01—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/45—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups
    • C07C233/46—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom
    • C07C233/51—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom having the carbon atom of the carboxamide group bound to an acyclic carbon atom of a carbon skeleton containing six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02—Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光学活性的β‑羟基酯类化合物的中间体。本发明提供了一种光学活性的β‑羟基酯类化合物的中间体化合物(4‑1)。该中间体用于一种光学活性的β‑羟基酯类化合物的制备方法中，所述的制备方法包含下列步骤：水中，在青霉素酰化酶的作用下，将化合物(4‑1)进行水解反应，即可。本发明的中间体化合物(4‑1)，配合上特定的水解酶，在上述制备方法中，进行氨基保护基的脱除时，羧酸甲酯中的甲基不受任何影响，可以直接进行后续的环化反应，步骤短，操作简单，成本低，更适用于工业化生产。

Description

光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体
技术领域
本发明涉及一种光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体。
背景技术
4-乙酰氧基氮杂环丁酮(简称4AA)，是一种重要的医药精细化学品，主要用于合成各类培南类的抗生素，如亚胺培南。比阿培南、罗美培南和法拉培南等。这些药物用途广泛，对革兰氏阴性菌和阳性菌、需氧菌、厌氧菌等均具有广谱强效抗菌作用，因而受到人们极大重视。目前，在4-AA的合成工艺中，以外消旋的2-苯甲酰胺甲基-3-羰基丁酸甲酯(4-AA-1)为原料的合成路线相对较为优越，其合成路线通常为：
Figure BDA0003770533980000011
目前已有的报道中方法中，由化合物4-AA-2在进行氨基保护基的脱除时，羧酸甲酯中的甲基也同时脱除，得到化合物4-AA-3，其在进行环化反应制备化合物4-AA-5时，仍然需要将羧酸进行酯化生成化合物4-AA-4，然后再环化反应；这导致了制备方法中步骤增多，操作复杂，成本增加，不利于工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的以外消旋的2-苯甲酰胺甲基-3-羰基丁酸甲酯为原料制备4-乙酰氧基氮杂环丁酮的方法中，在进行氨基保护基的脱除时，羧酸甲酯中的甲基也同时脱除，使得制备方法中步骤增多，操作复杂，成本增加，不利于工业化生产等的缺陷，而提供了一种光学活性的β-羟基酯类化合物的制备方法及其中间体。本发明的制备方法通过对底物结构的选择，配合上特定的水解酶，在进行氨基保护基的脱除时，羧酸甲酯中的甲基不受任何影响，可以直接进行后续的环化反应，步骤短，操作简单，成本低，更适用于工业化生产。
本发明提供了一种光学活性的β-羟基酯类化合物(2S,3R)-2-胺甲基-3-氨基丁酸甲酯(5-1)的制备方法，其包含下列步骤：水中，在青霉素酰化酶的作用下，将(2S,3R)-2-(2-苯乙酰胺甲基)-3-羟基丁酸甲酯(4-1)进行水解反应，即可；
Figure BDA0003770533980000021
本发明中，化合物(5-1)的制备方法较佳地包括下列步骤：水中，在pH值为8.0-9.5的条件下，在青霉素酰化酶的作用下，将化合物(4-1)进行所述的水解反应，制得化合物(5-1)；更佳地包括下列步骤：在pH值为8.0-9.5的条件下，将化合物(4-1)和水的混合液，与青霉素酰化酶混合，进行所述的水解反应，制得化合物(5-1)。其中，所述的青霉素酰化酶较佳地为青霉素G酰化酶。所述的青霉素G酰化酶较佳地为固定化青霉素G酰化酶。所述的固定化青霉素G酰化酶可为本领域常规的用于生产6-APA的固定化青霉素G酰化酶，例如浙江顺风海德尔有限公司生产的用于生产6-APA的固定化青霉素G酰化酶，或者湖南福来格生物技术有限公司生产的用于生产6-APA的固定化青霉素G酰化酶。所述的水的用量可不作具体限定，只要不影响反应的进行，即可。所述的青霉素酰化酶的用量可为本领域常规的用量，较佳地，所述的青霉素酰化酶与化合物(4-1)的质量比为1:25-1:60，更佳地为1:30-1:50(例如1:40)。所述的水解反应的温度可为本领域此类反应常规的温度，较佳地为20℃-50℃，更佳地为30℃-45℃，最佳地为40℃。所述水解反应的进程可按照本领域常规的检测方法进行监测(例如TLC、GC、HPLC等)，一般以化合物(4-1)消失时作为反应的终点。所述的水解反应的时间可为本领域此类反应常规的时间，较佳地为6小时-24小时，更佳地为8-12小时，最佳地为10小时。
化合物(5-1)的制备方法中，较佳地以碱性物质控制反应体系的pH值在8.0-9.5之间。所述的碱性物质可为本领域常规的用于调节pH的碱性物质，只要不影响反应进行，即可，较佳地为磷酸氢二钾水溶液。所述的磷酸氢二钾水溶液的摩尔浓度和用量可不作具体限定，只要能够控制反应体系的pH值在8.0-9.5之间即可。所述的磷酸氢二钾水溶液的摩尔浓度较佳地为0.05mol/L-0.2mol/L(例如0.1mol/L)。所述的水解反应在进行过程中，较佳地，对反应体系中的pH值进行监测，若反应体系的pH值低于8.0，可用氨水调节反应体系的pH值至8.0-9.5之间。所述的氨水的浓度和用量可不作具体限定，只要能够调节反应体系的pH值至8.0-9.5之间即可。
所述的水解反应结束后，较佳地还可进一步包含后处理的操作。所述的后处理的方法和条件可为本领域有机合成后处理常规的方法和条件，本发明中，所述的后处理较佳地包括下列步骤：将水解反应结束后的反应液，进行固液分离(例如过滤)，除去滤液中的水(例如减压蒸馏)，得到的残留物与乙醇混合，搅拌，再次进行固液分离(例如过滤)，除去滤液中的乙醇(例如减压蒸馏)，即得目标化合物。其中，所述的乙醇的用量可不作具体限定，较佳地，其与化合物(4-1)的体积质量比为8mL/g-15mL/g(例如10mL/g)。
所述的(2S,3R)-2-胺甲基-3-氨基丁酸甲酯(5-1)的制备方法，较佳地还可进一步包含下列步骤：水中，在氢供体和辅酶因子存在的条件下，在羰基还原酶的作用下，将3-氧代-2-(2-苯乙酰胺甲基)丁酸甲酯(2-2)进行催化还原反应，制得所述的(2S,3R)-2-(2-苯乙酰胺甲基)-3-羟基丁酸甲酯(4-1)；
Figure BDA0003770533980000041
本发明中，化合物(4-1)的制备方法较佳地包括下列步骤：在水中，pH值为6.0-9.0的条件下，在氢供体和辅酶因子存在的条件下，在羰基还原酶的作用下，将3-氧代-2-(2-苯乙酰胺甲基)丁酸甲酯(2-2)进行所述的催化还原反应。其中，所述的还原反应的pH值较佳地为7.0-8.5，更佳地为8.0。
化合物(4-1)的制备方法中，所述的羰基还原酶较佳地为克菲尔乳杆菌(Lactobacillus kefir)来源的羰基还原酶的突变体。所述的克菲尔乳杆菌来源的羰基还原酶的突变体的氨基酸序列较佳地如申请公布号为CN101883846A的中国专利申请中序列表SEQ NO ID：6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60或62所示；更佳地如申请公布号为CN101883846A的中国专利申请中序列表SEQ NO ID：6、8、10、12、14、24、60或62所示，最佳地如申请公布号为CN101883846A的中国专利申请中序列表SEQ NO ID：10所示。所述的羰基还原酶较佳地存在于重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌诱导表达后的菌体细胞破碎液(简称酶液)中，即所述的羰基还原酶较佳地以重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌诱导表达后的菌体细胞破碎液的形式使用。所述的重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌诱导表达菌体细胞破碎液的制备方法可为本领域常规的方法，较佳地包括下列步骤：将所述的重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌诱导表达后的发酵液，进行离心得到菌体后与水混合，采用超声波进行细胞破碎，即可。其中，所述的菌体细胞破碎液的制备方法中，所述的菌体与水的用量关系可不作具体限定，较佳地，所述水与菌体的体积质量比为1mL/g-20mL/g，更佳地为5mL/g-15mL/g(例如10mL/g)。所述的重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌诱导表达后的菌体细胞破碎液的用量可不作具体限定，较佳地，其与化合物(2-2)的体积质量比为1mL/g-100mL/g，更佳地为5mL/g-25mL/g，最佳地为10mL/g。
化合物(4-1)的制备方法中，所述的重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌发酵诱导培养的方法和条件可为本领域常规的方法和条件，具体可参见CN101883846A说明书第68页-69页实施例1和2。
化合物(4-1)的制备方法中，所述的水的用量可不作具体限定，较佳地，其与化合物(2-2)的体积质量比为5mL/g-50mL/g，更佳地为10mL/g-30mL/g。所述的氢供体较佳地为异丙醇。所述的氢供体的用量可为本领域常规的用量，较佳地，所述的氢供体与水的体积比较佳地为1:3-1:4。通常情况下，氢供体的用量较辅酶因子多，因此，氢供体可与水一起作为上述催化还原反应的溶剂。所述的辅酶因子较佳地为NaNADP。所述的辅酶因子与水的质量体积比较佳地为0.001g/L-0.1g/L，更佳地为0.005g/L-0.05g/L；更佳地为0.03g/L。所述的催化还原反应的温度可为本领域常规的温度，较佳地为20℃-45℃，更佳地为30℃-40℃，最佳地为35℃。所述的催化还原反应的进程可采用本领域常规的检测方法进行监测(例如TLC、GC、HPLC等，优选TLC)，一般以化合物(2-2)反应完全时作为反应的终点。所述的催化还原反应的时间较佳地为4-24小时，更佳地为6-12小时。
化合物(4-1)的制备方法中，较佳地以碱性物质控制反应体系的pH值在6.0-9.0之间。所述的碱性物质可为本领域常规的用于调节pH的碱性物质，只要不影响反应进行，即可，较佳地为氢氧化钠水溶液或氨水。所述的氢氧化钠水溶液或氨水的摩尔浓度或用量可不作具体限定，只要能够控制反应体系的pH值在6.0-9.0即可。
化合物(4-1)的制备方法中，所述的催化还原反应结束后，较佳地还可进一步包括后处理的操作。所述的后处理的方法和条件可为本领域此类反应常规的方法和条件，较佳地包括下列步骤：将催化还原反应结束后的反应液，进行固液分离(优选采用离心进行固液分离或者高温例如70℃以上使酶变性后，采用滤纸过滤进行固液分离)，滤液用有机溶剂(优选酯类溶剂，例如乙酸乙酯)萃取，合并有机层后，依次用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗涤(优选洗涤一次)，有机层用无水硫酸钠干燥后，除去有机溶剂(优选利用减压蒸馏除去溶剂)，即得目标化合物。
在本发明一较佳实施例中，化合物(4-1)的制备方法中，所述的催化还原反应结束后，较佳地，不经后处理，直接将催化还原反应结束后的反应液，在青霉素酰化酶的作用下，进行所述的水解反应，制得化合物(5-1)。
所述的(2S,3R)-2-胺甲基-3-氨基丁酸甲酯(5-1)的制备方法，较佳地还可进一步包含下列步骤：有机溶剂中，在路易斯酸的作用下，将N-羟甲基-2-苯乙酰胺(1-2)和乙酰乙酸甲酯(2-1)进行如下所示的缩合反应，制得所述的化合物(2-2)；
Figure BDA0003770533980000061
所述的化合物(2-2)的制备方法中，所述的缩合反应的方法和条件可为本领域此类反应常规的方法和条件，本发明较佳地包括下列步骤：将化合物(1-2)与有机溶剂的混合溶液，与路易斯酸和化合物(2-1)混合，进行所述的缩合反应，即可。所述的有机溶剂可为本领域此类反应常规的有机溶剂，较佳地为卤代烃类溶剂。所述的卤代烃类溶剂较佳地为二氯甲烷。所述的路易斯酸可为本领域此类反应常规的路易斯酸，较佳地为三氯化铁(FeCl3)。所述的路易斯酸的用量可为本领域常规的用量，较佳地，其为化合物(1-2)质量的1％-20％，更佳地为5％-15％，最佳地为10％。所述的化合物(1-2)和所述的化合物(2-1)的用量关系可不作具体限定，较佳地，所述的化合物(1-2)和所述的化合物(2-1)的摩尔比为1:1-1:5，更佳地为1:1-1:1.5。所述的有机溶剂的用量可为本领域此类反应常规的用量，较佳地，其与化合物(1-2)的体积质量比为1mL/g-50mL/g，更佳地为5mL/g-30mL/g，最佳地为10mL/g。所述的缩合反应的温度可为本领域此类反应常规的温度，较佳地为10℃-30℃。所述的缩合反应的进程可按照本领域常规的检测方法进行监测(例如TLC、GC、HPLC等)，一般以化合物(2-1)消失时作为反应的终点。所述的缩合反应的时间可为本领域此类反应常规的时间。
所述的化合物(2-2)的制备方法中，所述的缩合反应结束后，较佳地还可进一步包含后处理的操作。所述的后处理的方法和条件可为本领域此类反应常规的方法和条件，较佳地包含下列步骤：将上述缩合反应结束后的反应液用有机溶剂(例如使用酯类溶剂萃取，如乙酸乙酯)进行萃取，有机层进行水洗(例如水洗2次)、干燥(例如使用无水硫酸钠或无水硫酸镁干燥)后，除去有机溶剂(例如减压旋蒸除去有机溶剂)，即可。
本发明还提供了一种(2S,3R)-2-(2-苯乙酰胺甲基)-3-羟基丁酸甲酯(4-1)的制备方法，其包含下列步骤：溶剂中，在氢供体和辅酶因子存在的条件下，在羰基还原酶的作用下，将3-氧代-2-(2-苯乙酰胺甲基)丁酸甲酯(2-2)进行如下所示的催化还原反应，制得所述的(2S,3R)-2-(2-苯乙酰胺甲基)-3-羟基丁酸甲酯(4-1)；
Figure BDA0003770533980000071
其中，所述的催化还原反应的方法和条件均同前所述。
本发明还提供了一种如式(2-2)所示的化合物或如式(4-1)所示的化合物：
Figure BDA0003770533980000072
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明室温是指10-30℃。
本发明中，在重组表达该羰基还原酶的基因工程大肠杆菌发酵诱导培养的方法中，使用的水一般为去离子水或无菌水。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的制备方法通过对底物结构的选择，配合上特定的水解酶，在进行氨基保护基的脱除时，羧酸甲酯中的甲基不受任何影响，可以直接进行后续的环化反应，步骤短，操作简单，成本低，更适用于工业化生产。另外，本发明的制备方法，目标化合物的收率和ee值高，由化合物(2-2)制备化合物(4-2)，目标化合物的收率在95％以上，ee值>99.9％。由化合物(4-1)制备化合物(5-1)，目标化合物的收率在95％以上，两步总收率在90％以上。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中原料来源信息：
固定化青霉素G酰化酶购自浙江顺风海德尔有限公司。
实施例1 N-羟甲基-2-苯乙酰胺(1-2)的制备
Figure BDA0003770533980000081
将30.0g苯乙酰胺(1-1)加入到300mL甲苯中，再加入8.6g多聚甲醛和1.8g乙酸钠，升温至80℃反应3小时。反应结束，降至室温搅拌过夜，有大量白色固体析出，过滤，滤饼少量甲苯洗，真空干燥后得到33.0g白色固体N-羟甲基-2-苯乙酰胺(1-2)，收率90％。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.67(s,1H),7.36–7.14(m,5H),5.58(s,1H),4.49(s,2H),3.41(s,2H).；MS(ESI)m/z＝166(M++1).
实施例2 3-氧代-2-((2-苯乙酰胺基)甲基丁酸甲酯(2-2)的制备
Figure BDA0003770533980000091
将10.0g N-羟甲基-2-苯乙酰胺(1-2)加入到100ml二氯甲烷中，加入1.0g三氯化铁和9.2g乙酰乙酸甲酯(2-1)，该混合物室温反应过夜，直至原料完全消失后停止反应。往反应液中加入100mL水和200mL乙酸乙酯，充分搅拌分层，有机相用2×50mL水洗，无水硫酸钠干燥后旋干，得到9.4g无色粘稠液体3-氧代-2-((2-苯乙酰胺基)甲基丁酸甲酯(2-2)，收率60.0％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32(ddd,J＝22.5,9.8,4.2Hz,3H),7.24–7.18(m,2H),6.16(s,1H),3.83(t,J＝6.3Hz,1H),3.67(s,3H),3.64(dd,J＝10.5,4.3Hz,2H),3.50(s,2H),2.22(s,3H)；MS(ESI)m/z＝264(M++1).
其他反应条件下的结果：
Figure BDA0003770533980000092
实施例3(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯乙酰胺基)甲基)丁酸甲酯(4-1)的制备
Figure BDA0003770533980000101
1、酶液的制备
培养基配制方法：
LB培养基：10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L氯化钠，pH7.2，121℃高温高压灭菌20min；
TB培养基：24g/L酵母提取物、12g/L胰蛋白胨、16.43g/L K2HPO4.3H2O、2.31g/LKH2PO4、5g/L甘油，pH 7.0-7.5，121℃高温高压灭菌20min；
斜面培养基：10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L氯化钠、20g/L琼脂粉，混匀后按30-40mL装液量分装到茄子瓶，竖立放置于121℃高温高压灭菌20min，降温后加入100μg/mL硫酸卡那霉素，摆放成斜面，待冷凝成固体即可。
(1)种子活化：取重组表达该羰基还原酶KRED10的基因工程大肠杆菌(该大肠杆菌获得方法为本领域常规方法，表达该羰基还原酶KRED10的序列具体见申请公布号为CN101883846A的中国专利申请中说明书第73页表5公开的从克菲尔乳杆菌的突变序列表SEQ ID No.10)甘油保藏管中100μL菌种保藏液，用接种环均匀涂抹于茄子瓶中的斜面培养基上，然后置于37℃培养箱培养过夜(18h)；
(2)种子培养：取100mL无菌水导入茄子瓶做成菌悬液，取菌悬液50μL接入装有50mL LB培养基的250mL摇瓶，30℃，220rpm培养16h；
(3)发酵：将上述培养好的种子培养液全部接入装有1L TB培养基的5L摇瓶，37℃，220rpm培养4-6h后，加入0.3mM的IPTG(异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷)并降温至28℃，220rpm诱导培养12h。
(4)菌体收集：收集发酵液，置于离心机4000rpm离心30min，弃上清后收集菌泥，放置于-20℃冷冻收藏。
(5)酶液制备：称取菌体0.5g，然后加入5mL的去离子水重悬浮后，通过超声波进行细胞破碎，得到的破碎液即为酶液，放置于冰浴中待用。
2、酶反应操作
称取5.0g 3-氧代-2-((2-苯乙酰胺基)甲基丁酸甲酯(2-2)，加入1L摇瓶中，加入150mL水混匀，用1M氢氧化钠溶液调pH8.0左右，放入摇床中升温至35℃，然后加入50mL异丙醇、50mL KRED10酶液，最后加入0.03g/L的NaNADP，即开始反应，摇床转速180rpm，温度35℃。反应6小时后经TLC检测已经完全转化。将反应液离心除去沉淀，水相用2×150mL乙酸乙酯萃取，合并的有机相用分别饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥后，旋干乙酸乙酯得到4.8g无水透明液体(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯乙酰胺基)甲基)丁酸甲酯(4-1)，收率95％，ee值>99.9％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43–7.22(m,6H),6.06(s,1H),3.96(d,J＝3.0Hz,1H),3.92–3.79(m,2H),3.61(s,3H),3.60(s,2H),3.32(ddd,J＝14.4,5.1,3.4Hz,1H),2.56–2.38(m,1H),1.20(d,J＝6.3Hz,3H)；MS(ESI)m/z＝266(M++1).
其中，化合物(4-1)的构型，是通过化合物(5-1)的旋光数据与文献(Org.Biomol.Chem.,2007,5,2812–2825)对比确定的。
实施例4(2S,3R)-3-羟基-2-胺甲基丁酸甲酯(5-1)的制备
Figure BDA0003770533980000111
将20.0g(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯乙酰胺基)甲基)丁酸甲酯(4-1)加入到0.1M的磷酸氢二钾水溶液中，加入0.5g固定化青霉素G酰化酶，升温至40℃反应10小时，反应过程中用氨水调节pH＝8.5。反应结束，过滤，滤液旋干，在残留物中加入200mL乙醇搅拌30分钟，过滤除去不溶的盐，滤液旋干得到目标产物10.5g，收率95.6％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ4.25–4.19(m,1H),3.78(s,3H),3.33–3.28(m,2H),2.77–2.73(m,1H),1.28(d,J＝6.3Hz,3H)；MS(ESI)m/z＝148(M++1),[α]25 D＝-6.5(c 0.8,MeOH).
其他反应条件下的结果：
Figure BDA0003770533980000121
实施例5(2S,3R)-3-羟基-2-胺甲基丁酸甲酯(5-1)的制备
Figure BDA0003770533980000122
将15.0g 3-氧代-2-((2-苯乙酰胺基)甲基丁酸甲酯(2-2)加入2L摇瓶中，加入500ml水混匀，用1M氢氧化钠溶液调pH至8.0左右，放入摇床中升温至35℃，然后加入150mL异丙醇、150mL KRED10酶液，最后加入0.03g/L的NaNADP，即开始反应，摇床转速180rpm，温度35℃。反应6小时后经TLC检测已经完全转化。再加入到0.1M的磷酸氢二钾水溶液调节pH值至8.0左右，加入0.3g固定化青霉素酰化酶G，升温至40℃反应10小时，反应过程中用氨水调节pH＝8.5。反应结束，过滤，滤液旋干，在残留物中加入150mL乙醇搅拌30分钟，过滤除去不溶的盐，滤液旋干得到目标产物7.7g，两步收率91.3％。氢谱数据见实施例4。
对比实施例1(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯甲酰胺基)甲基)丁酸甲酯(6-2)的制备
Figure BDA0003770533980000131
将30.0g 3-氧代-2-((2-苯甲酰胺基)甲基丁酸甲酯(6-1)加入3L摇瓶中，加入1000mL水混匀，用1M氢氧化钠溶液调pH至8.0左右，放入摇床中升温至35℃，然后加入300mL异丙醇、300mL KRED10酶液，最后加入0.03g/L的NaNADP，即开始反应，摇床转速180rpm，温度35℃。反应8小时后经TLC检测已经完全转化。将反应液离心除去沉淀，水相用2×300mL乙酸乙酯萃取，合并的有机相用分别饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水洗一次，无水硫酸钠干燥后，旋干乙酸乙酯得到25.8g无水透明液体(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯甲酰胺基)甲基)丁酸甲酯(6-2)，收率85.3％，ee值>99.9％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.51(s,1H),7.80–7.78(m,2H),7.54–7.44(m,3H),5.00(s,1H),3.83–3.81(m,1H),3.63–3.61(m,1H),3.58(s,3H),2.67–2.66(m,1H),1.10(d,J＝6.3Hz,3H)；MS(ESI)m/z＝252(M++1).
对比实施例2(2S,3R)-3-羟基-2-胺甲基丁酸甲酯(5-1)的制备
Figure BDA0003770533980000132
将25.8g(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯甲酰胺基)甲基)丁酸甲酯(6-2)加入到0.1M的磷酸氢二钾水溶液中，加入1.0g固定化青霉素G酰化酶，升温至40℃反应24小时，反应过程中用氨水调节pH＝8.5。TLC确定，反应不能进行，反应物(2S,3R)-3-羟基-2-((2-苯甲酰胺基)甲基)丁酸甲酯(6-2)没有变化，没有产物生成。
对比实施例3(2S,3R)-2-((1,3-二氧代异吲哚-2-基)甲基)-3-羟基丁酸甲酯(8-2)的制备
Figure BDA0003770533980000141
将20.0g 2-((1,3-二氧代异吲哚-2-基)甲基)-3-氧代甲基丁酸甲酯(8-1)加入2L摇瓶中，加入800mL水混匀，用1M氢氧化钠溶液调pH至8.0左右，放入摇床中升温至35℃，然后加入200mL异丙醇、200mL KRED10酶液，最后加入0.03g/L的NaNADP，即开始反应，摇床转速180rpm，温度35℃。这时发现原料2-((1,3-二氧代异吲哚-2-基)甲基)-3-氧代甲基丁酸甲酯(8-1)在体系中溶解度不好，体系浑浊，而且反应24小时后仍有许多原料不能反应。

Claims (2)

1.一种如式(4-1)所示的化合物：
Figure FDA0003770533970000011
2.一种如式(2-2)所示的化合物：
Figure FDA0003770533970000012
CN202210900215.3A 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体 Pending CN115057796A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210900215.3A CN115057796A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210900215.3A CN115057796A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体
CN201510868583.4A CN106811491B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的制备方法及其中间体

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510868583.4A Division CN106811491B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的制备方法及其中间体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115057796A true CN115057796A (zh) 2022-09-16

Family

ID=59108248

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510868583.4A Active CN106811491B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的制备方法及其中间体
CN202210900215.3A Pending CN115057796A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的中间体

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510868583.4A Active CN106811491B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 光学活性的β-羟基酯类化合物的制备方法及其中间体

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN106811491B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110093302B (zh) * 2019-06-13 2020-08-28 浙江华睿生物技术有限公司 一种乳杆菌突变菌株及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998050575A1 (en) * 1997-05-01 1998-11-12 G.D. Searle & Co. Method and apparatus for preparation of chiral beta amino acids
DE10119274A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-31 Juelich Enzyme Products Gmbh Enzymatisches Verfahren zur enantioselektiven Reduktion von Ketoverbindungen
JP2004339205A (ja) * 2003-04-24 2004-12-02 Ajinomoto Co Inc 光学活性Ｎ−アリール−β−アミノ酸化合物の製造方法
CN1928102A (zh) * 2006-06-09 2007-03-14 爱斯特（成都）医药技术有限公司 一种拆分β－氨基酸的方法
US20090104671A1 (en) * 2005-07-20 2009-04-23 Kaneka Corporation Method for producing optically active 2-(n-substituted aminomethyl)-3-hydroxybutyric acid ester
CN101883846A (zh) * 2007-10-01 2010-11-10 科德克希思公司 用于生成氮杂环丁酮的还原酶多肽

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1154367A (zh) * 1995-11-17 1997-07-16 田边制药株式会社 乙酰氧基氮杂环丁酮衍生物的制备方法及其中间体
JPH09143156A (ja) * 1995-11-17 1997-06-03 Tanabe Seiyaku Co Ltd アセトキシアゼチジノン誘導体の製法及びその合成中間体
CN103045504B (zh) * 2012-12-05 2014-06-04 浙江工业大学 微生物催化制备(2s, 3r)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸酯及菌株
CN104073543A (zh) * 2014-06-06 2014-10-01 广东立国制药有限公司 一种7-氨基-3-乙烯基-3-头孢环-4-羧酸的合成方法
CN104846025B (zh) * 2015-03-31 2018-06-01 浙江大学 一种制备(2s，3r)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998050575A1 (en) * 1997-05-01 1998-11-12 G.D. Searle & Co. Method and apparatus for preparation of chiral beta amino acids
US6214609B1 (en) * 1997-05-01 2001-04-10 Monsanto Company Method and apparatus for preparation of chiral beta amino acids using penicilln G acylase
DE10119274A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-31 Juelich Enzyme Products Gmbh Enzymatisches Verfahren zur enantioselektiven Reduktion von Ketoverbindungen
JP2004339205A (ja) * 2003-04-24 2004-12-02 Ajinomoto Co Inc 光学活性Ｎ−アリール−β−アミノ酸化合物の製造方法
US20090104671A1 (en) * 2005-07-20 2009-04-23 Kaneka Corporation Method for producing optically active 2-(n-substituted aminomethyl)-3-hydroxybutyric acid ester
CN1928102A (zh) * 2006-06-09 2007-03-14 爱斯特（成都）医药技术有限公司 一种拆分β－氨基酸的方法
CN101883846A (zh) * 2007-10-01 2010-11-10 科德克希思公司 用于生成氮杂环丁酮的还原酶多肽

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RAVINDRA S. TOPGI，等: "Use of enzyme penicillin acylase in selective amidation/amide hydrolysis to resolve ethyl 3-amino-4-pentynoate isomers", BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY, vol. 7, no. 10, 31 December 1999 (1999-12-31), pages 2221, XP085019712, DOI: 10.1016/S0968-0896(99)00155-8 *
刘建伟: "4-乙酰氧基氮杂环丁酮的合成工艺研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑, no. 08, 15 August 2014 (2014-08-15), pages 15 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106811491A (zh) 2017-06-09
CN106811491B (zh) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA015418B1 (ru) Получение прегабалина и родственных соединений
JPH0595795A (ja) Ｒ（−）−マンデル酸およびその誘導体の製造法
CN104447800A (zh) 一种头孢西丁酸的合成技术
CN106811491B (zh) 光学活性的β-羟基酯类化合物的制备方法及其中间体
CN108715881B (zh) 一种区域、立体选择性生物催化合成普瑞巴林手性中间体的方法
CN103897025A (zh) 一种匹多莫德的制备方法
JPH0160239B2 (zh)
CN106636241B (zh) 一种酶法制备艾沙度林中间体的方法
RU2696099C1 (ru) Хемоэнзиматический синтез производных 2,5-дикетоморфолина
CN103012344B (zh) 从洛伐他汀结晶母液中回收洛伐他汀的方法
CN104673733B (zh) 工程菌及其在制备（r）‑6‑氰基‑5‑羟基‑3‑羰基己酸叔丁酯中的应用
EP2935205B1 (en) An enzymatic route for the preparation of chiral gamma-aryl-beta-aminobutyric acid derivatives
US8927237B2 (en) Method for producing acyloxypyranone compound, method for producing alkyne compound, and method for producing dihydrofuran compound
US8618312B2 (en) Method of producing bicyclo[3.1.0] hexane derivative using enzyme
JPH06256278A (ja) 光学活性α−カルバモイルアルカン酸誘導体およびその製法
CN101285089B (zh) 由玉米浆发酵-酶催化法合成7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸
CN102584855B (zh) 一种改进的头孢噻呋的制备方法
CN103060396A (zh) 一种生产高手性纯度的阿托伐他汀钙的新方法
CN109022514B (zh) 一种制备3-(2-噻吩基)-d-丙氨酸的方法
CN107129460B (zh) 重组大肠杆菌发酵产物中l-哌啶酸的分离提纯方法
JP2007117034A (ja) 光学活性ニペコチン酸化合物の製造方法
WO2013000277A1 (zh) 广谱长效青霉素类抗生素替卡西林钠的制备方法
JPH11113594A (ja) 光学活性な１−（４−ｔ−ブチルフェニル）−５−オキソ−３−ピロリジンカルボン酸および／またはその鏡像対掌体エステルの製造方法
CN115043891A (zh) 化合物及其制备方法和用途
JP4765217B2 (ja) （ｒ）−４−シアノ−３−ヒドロキシブタン酸エステルの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination