用于制备手性醇类化合物的生物转化方法与流程

本发明涉及用于制备手性醇类化合物的生物转化方法

背景技术：

手性醇作为重要的合成砌块可广泛用于药物、农药及食品添加剂的合成。生物催化不对称还原羰基化合物是获得手性醇的一个直接而有效的方法。在生物催化领域，植物组织介导的还原反应因为其具有立体选择性较好，催化剂来源丰富，仪器成本较低等优势得到了广泛关注。本发明直接用切碎的胡萝卜(Daucus carota L.)、芹菜(Apimgraveolens L.，var.rapaceum)组织作为生物催化剂还原了一系列稠环芳香酮，该方法产率高，对映体过量值(ee)高，绿色，经济环保。

技术实现要素：

本发明公布了一种高立体选择性合成手性醇类化合物的方法，可以用于制备的手性醇类化合物其特征在于其结构通式由通式通式(I)表示：

通式(I)

(I)式可包括如下所示的(A1)～(A3)中的任一结构单元；

式中：R¹，R²，R³，R⁴，R⁵，R⁶表示-H，-OH，-OCH₃，-CH₃，-Cl

该类化合物的制备通式如下：

相应的酮类化合物I在磷酸缓冲溶液中，以切碎的新鲜胡萝卜或芹菜为媒介，进行生物转化制备得到醇化合物II。具体合成过程如下：

在500ml的锥形瓶中加入250mL磷酸缓冲盐溶液(0.1mol/L，pH 6.5)和切碎的新鲜胡萝卜或芹菜约60g，在水浴恒温反应器中于30℃下搅拌反应约10min，使植物细胞中的氧化还原酶达到反应温度，然后加入100mg相应的酮类化合物I，在30℃下继续反应24-72小时，反应过程通过薄层层析及高效液相色谱法监测。反应完全后，进行过滤，滤液用250mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机层，无水硫酸钠除水，减压浓缩，除去溶剂，经硅胶柱分离，得醇类化合物I纯品，反应产率和ee见表1。

表1胡萝卜和芹菜植物组织不对称还原稠环芳香酮类化合物

^a所有产物结构根据核磁谱图确定

^b化合物产率及纯度由HPLC测定

^c手性醇的对映体过量值(ee值)由手性柱HPLC测定

附图说明

无

具体实施方式

实施例1

(S)-色原醇(1b)：99％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：7.9min为(R)-异构体，8.9min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CDCl₃)δ(ppm)：2.04(1H，m，CH₂)，2.13(1H，m，CH₂)，4.28(2H，m，CH₂)，4.78(1H，t，J＝4.0Hz，CH)，6.84(1H，d，J＝8.5Hz，ArH)，6.92(1H，t，J＝7.5Hz，ArH)，7.20(1H，td，J＝7.5，1.6Hz，ArH)，7.31(1H，dd，J＝7.5，1.6Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CDCl₃)δ(ppm)：30.9，61.9，63.3，117.1，120.6，124.4，129.6，129.7，154.6.

实施例2

(S)-6-甲基色原醇(2b)：98％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：8.0min为(R)-异构体，8.6min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CDCl₃)δ(ppm)：2.01(1H，m，CH₂)，2.10(1H，m，CH₂)，2.28(3H，s，CH₃)，4.23(2H，m，CH₂)，4.74(1H，t，J＝4.0Hz，CH)，7.00(1H，d，J＝8.5Hz，ArH)，7.01(1H，dd，J＝2.5，8.5Hz，ArH)，7.11(1H，d，J＝2.5Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CDCl₃)δ(ppm)：20.5，31.1，61.9，63.4，116.9，124.0，129.8，129.9，130.4.152.4.

实施例3

(S)-6-氯-色原醇(3b)：99％ee HPLC高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：8.4min为(R)-异构体，9.2min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CDCl₃)δ(ppm)：2.04(1H，m，CH₂)，2.14(1H，m，CH₂)，4.28(2H，m，CH₂)，4.77(1H，t，J＝4.0Hz，CH)，6.81(1H，d，J＝8.5Hz，ArH)，7.17(1H，dd，J＝2.5，8.5Hz，ArH)，7.34(1H，d，J＝2.5Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CDCl₃)δ(ppm)：30.8，40.9，62.3，63.0，118.5，125.2，125.9，129.2，153.4.

实施例4

(S)-2，3-二氢-1H-茚-1-醇(4b)：98％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：10.8min为(R)-异构体，11.7min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.87(1H，m，CH₂)，2.34(1H，m，CH₂)，2.71(1H，dd，J＝8.0，8.0Hz，CH₂)，2.95(1H，dd，J＝2.0，5.0Hz，CH₂)，5.11(1H，dd，J＝5.5，12Hz，CH)，7.16(3H，m，ArH)，7.36(1H，m).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：28.1，33.9，74.2，122.8，123.1，124.9，126.4，141.8，143.9.

实施例5

(S)-5-甲氧基-2，3-二氢-1H-茚-1-醇(5b)：99％ee高效液相分析条件(CHIRALPAKAD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：1.0ml/min，波长：260nm；t_R：10.5min为(R)-异构体，11.9min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.90(1H，m，CH₂)，2.38(1H，m，CH₂)，2.74(1H，m，CH₂)，2.98(1H，m，CH₂)，3.75(3H，s，OCH₃)，5.10(1H，dd，J＝6.0，11.5Hz，CH)，6.72(1H，d，J＝2.0，ArH)，6.78(1H，dd，J＝2.5，8.0Hz，ArH)，7.25(1H，d，J＝8.0Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：28.2，34.2，，53.2，73.6，107.9，111.2，123.5，136.0，143.7，159.0.

实施例6

(S)-5-氯-2，3-二氢-1H-茚-1-醇(6b)：99％ee by高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：11.6min为(R)-异构体，12.4min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.93(1H，m，CH₂)，2.42(1H，m，CH₂)，2.76(1H，m，CH₂)，2.99(1H，m，CH₂)，5.12(1H，dd，J＝6.0，12.5Hz，CH)，7.19(2H，d，J＝8.5Hz，ArH)，7.33(1H，d，J＝7.5Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：29.2，35.3，74.7，124.4，125.3，126.3，133.3，143.9，145.4.

实施例7

(S)-1，2，3，4-四氢-1-萘酚(7b)：98％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：1.0ml/min，波长：260nm；t_R：7.6min为(R)-异构体，8.3min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.89(4H，m，CH₂)，2.66(2H，m，CH₂)，4.62(1H，dd，J＝4.5，7.0Hz，CH)，6.97(1H，t，J＝7.0Hz，ArH)，7.09(2H，m，ArH)，7.38(1H，t，J＝7.0Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：19.1，29.1，32.2，67.5，125.7，127.0，128.5，128.6，136.9，138.9.

实施例8

(S)-5-羟基-1，2，3，4-四氢-1-萘酚(8b)：95％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：1.0ml/min，波长：260nm；t_R：7.5min为(R)-异构体，9.2min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.94(4H，m，CH₂)，2.54(1H，m，CH₂)，2.68(1H，m，CH₂)4.65(1H，dd，J＝5.0，9.0Hz，CH)，6.64(1H，dd，J＝7.5，2.0Hz，ArH)，6.91(1H，dd，J＝7.5，2.0Hz，ArH)，6.98(1H，t，J＝7.5Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：16.8，21.5，30.4，66.3，111.5，118.4，122.7，124.5，138.7，153.0.

实施例9

(S)-6-甲氧基-1，2，3，4-四氢-1-萘酚(9b)：92％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：12.1min为(R)-异构体，13.1min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.92(4H，m，CH₂)，2.71(2H，m，CH₂)，4.65(1H，dd，J＝3.5，8.5Hz，CH)，6.60(1H，d，J＝2.5Hz，ArH)，6.71(1H，dd，J＝2.5，8.5Hz，ArH)，7.27(1H，d，J＝8.5Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：17.3，28.0，31.0，53.0，65.7，110.6，111.4，128.6，129.8，137.0，157.6.

实施例10

(S)-7-甲氧基-1，2，3，4-四氢-1-萘酚(10b)：95％ee高效液相分析条件(CHIRALPAK AD-H柱，流动相：正己烷/异丙醇：90/10，流速：0.7ml/min，波长：260nm；t_R：16.2min为(R)-异构体，17.1min为(S)-异构体).¹H NMR(500MHz，CD₃OD)δ(ppm)：1.80(4H，m，CH₂)，2.67(2H，m，CH₂)，3.73(3H，s，OCH₃)，4.64(1H，dd，J＝4.5，8.5Hz，CH)，6.71(1H，dd，J＝2.5，9.0Hz，ArH)，6.93(1H，d，J＝2.5Hz，ArH)，6.95(1H，d，J＝9.0Hz，ArH).¹³C NMR(125MHz，CD₃OD)δ(ppm)：18.0，26.9，30.9，53.0，66.4，111.4，112.2，127.6，128.0，138.6，156.7.