过氧化物酶催化合成手性炔丙基醇/胺及肟类化合物脱肟反应
手性炔丙基醇和炔丙基胺是有机合成中的重要的手性结构单元,同时也是许多药物与天然产物的关键结构。传统上,此类结构单元大多在手性催化剂介导下进行不对称合成,但存在步骤繁琐,条件苛刻等问题。生物催化在合成手性化合物方面具有条件温和、绿色高效的优势。因此,本文设计了一种从外消旋起始材料出发,酶催化一锅合成手性炔丙基醇和炔丙基胺。论文的第一部分,研究了来源于Agrocybe aegerita的过氧合酶直接利用过氧化氢将炔丙基醇氧化为炔丙基酮的新方法。首先从过氧化氢和酶两方面进行条件筛选,得到最佳反应条件。随后,进行了底物拓展并成功以高产率得到了11种不同类型的炔丙基酮。最后,实现了半制备规模反应并分离出产物。研究结果表明,过氧合酶作为生物催化剂能够绿色高效的合成炔丙基酮。论文的第二部分,成功实现了过氧合酶与Lactobacillus kefir DSM 20587的醇脱氢酶（R）、Thermoanaerobacter brockii的醇脱氢酶（S）级联,得到了手性炔丙基醇。从酶浓度与辅因子两个方面对还原反应进行了条件筛选,得到了最优反应条件。随后进行了底物拓展并成功以高产率与高ee值得到了22种手性炔丙基醇,通过HPLC进行手性确认。最后,实现了半制备规模反应并分离出产物。论文的第三部分,成功实现了过氧合酶与Aspergillus terreus的转氨酶（R）、Chromobacterium violaceum DSM 30191的转氨酶（S）级联,得到了手性炔丙基胺。从酶浓度、p H以及丙氨酸三个方面进行了转氨反应条件筛选,得到最优反应条件。随后进行了底物拓展并成功以高产率与高ee值得到了8种手性炔丙基胺,通过GC进行手性确认。最后,实现了半制备规模反应并分离出产物。论文的第四部分,研究一种新型的绿色脱肟方法即卤过氧化物酶催化脱肟反应,同时尝试与醇脱氢（ADH）级联扩大脱肟反应应用范围。首先,分别从酶浓度、p H以及H2O2浓度三个方面进行条件筛选,得到了最优反应条件。此条件下测试了7种肟类底物,顺利得到了相应的醛酮产物,产率23%-98%。进一步地,与Tg ADH级联反应得到了相应的醇类化合物。综上所述,研究了两种过氧化物酶的新反应,为药物分子关键结构单元的合成提供了新参考。
- 作者：
- 桑贤轲
- 学位授予单位：
- 湖北科技学院
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2022年
- 导师姓名：
- 吴鸣虎；张武元
- 中图分类号：
- O621.251；R914.5
- 关键词：
- 过氧合酶；手性基炔丙醇；手性炔丙基胺；级联；卤过氧化物酶
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