一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法

本发明属于生物催化，尤其涉及一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法。

背景技术：

1、羟基环己烯酮类化合物由于结构中同时存在羟基，酮羰基和碳碳双键等官能团是一类重要的有机合成中间体，被广泛的用于生物活性分子，药物，农药以及材料等分子的合成中。尽管目前已经开发了一些合成该类化合物的方法(j.org.chem.1989,54,3738；synthesis 2006,2643–2645；synthesis 2007,2175–2185；tetrahedron lett.2012,53,5936-5938；asian j.org.chem.2018,7,883–887)，但这些方法都存在反应路线长、需要用到有毒试剂、原子不经济以及环境不友好等缺点，不能满足羟基环己烯酮类化合物的高效制备。开发新颖、高效、简洁、环境友好的合成羟基环己烯酮类化合物的方法对于医药，农药，材料及有机合成领域具有重要的价值。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺点和不足本发明的目的在于提供一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法。

2、本发明是这样实现的，一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将活化后的平田头菇agrocybe pediades菌株的菌丝接种于ymg液体培养基中进行扩大培养；

4、(2)往扩大培养的液体培养基中加入底物，底物在液体培养基中浓度为1.0～2.0mm，继续培养12～24h；所述底物为对苯二酚衍生物或对苯二醌衍生物；

5、(3)将步骤(2)所得发酵液用纱布过滤除去菌丝，再将发酵液经过萃取、浓缩后得粗产物，将所得粗产物进行纯化，得到羟基环基烯酮类化合物。

6、优选地，在步骤(1)中，所述活化过程为：将平田头菇agrocybe pediades kib01菌株接种在ymg固体培养基上，在28℃培养2～3天；

7、所述扩大培养为在28℃、140rpm条件下培养7天。

8、优选地，在步骤(3)中，所述萃取为将发酵液用等体积的乙酸乙酯萃取两次；

9、所述纯化为将粗提物利用正向硅胶柱色谱分离，其中洗脱剂为：石油醚：乙酸乙酯＝10：1或石油醚：乙酸乙酯＝6：1。

10、优选地，所述对苯二酚衍生物的结构式为：

11、

12、其中，r选自乙基、丙基、丁基、戊基、叔丁基、异丁基、环丙基甲基、异戊基、苯基、苄基、苯异基、环己基中的任意一种。

13、优选地，所述对苯二醌衍生物选自叔丁基对苯醌、苯基对苯醌、百里醌、2,3-二甲基对苯醌中的任意一种。

14、本发明克服现有技术的不足，提供一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法，本发明通过培养高催化活力的的平田头菇agrocybe pediades菌株菌丝细胞用于全细胞催化合成实验，利用液体培养的平田头菇菌丝中的还原酶催化对苯二酚衍生物或对苯二醌衍生物还原生成羟基环己烯酮类化合物。

15、在本发明中，对苯二酚衍生物的结构式为：

16、

17、其中，r选自乙基、丙基、丁基、戊基、叔丁基、异丁基、环丙基甲基、异戊基、苯基、苄基、苯异基、环己基中的任意一种。

18、具体来说，对苯二酚衍生物选自以下化合物中的任意一种：

19、

20、平田头菇菌丝中的还原酶催化对苯二酚衍生物还原生成羟基环己烯酮类化合物的过程为：

21、

22、在本发明中，对苯二醌衍生物选自以下化合物中的任意一种：

23、

24、平田头菇菌丝中的还原酶催化对苯二醌衍生物还原生成羟基环己烯酮类化合物的过程为：

25、

26、相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：与传统的化学合成路线相比，本发明方法大大缩短了羟基环己烯酮类化合物的合成路线，提高了合成效率，降低了成本，具有立体选择性高、合成路线短、合成产率高、反应条件温和安全，操作简单以及环境友好等优点。

技术特征：

1.一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述活化过程为：将平田头菇agrocybe pediades kib01菌株接种在ymg固体培养基上，在28℃培养2～3天；

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述萃取为将发酵液用等体积的乙酸乙酯萃取两次；

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对苯二酚衍生物的结构式为：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对苯二醌衍生物选自叔丁基对苯醌、苯基对苯醌、百里醌、2,3-二甲基对苯醌中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种全细胞催化合成羟基环基烯酮类化合物的方法，该方法包括以下步骤：将活化后的平田头菇Agrocybe pediades菌株的菌丝接种于YMG液体培养基中扩大培养；往所述液体培养基中加入底物，底物在液体培养基中浓度为1mM，继续培养24h；所述底物为对苯二酚衍生物或对苯二醌衍生物；将所得发酵液用纱布过滤除去菌丝，再将发酵液经过萃取、浓缩后得粗产物，将所得粗产物进行纯化，得到羟基环基烯酮类化合物。本发明方法大大缩短了羟基环己烯酮类化合物的合成路线，提高了合成效率，降低了成本，具有立体选择性高、合成路线短、合成产率高、反应条件温和安全，操作简单以及环境友好等优点。

技术研发人员：杨彦龙,杨琳,苗新雨
受保护的技术使用者：兰州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13