專利名稱：制備對(duì)映體純的酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備對(duì)映體純的醇的方法。
用脂肪酶和酯酶動(dòng)力學(xué)拆分外消旋酯在大量出版物和專利中已經(jīng)有描述。但是僅僅公開(kāi)了一些具有雜芳基的外消旋酯或醇的拆分。
因此，例如，Akita等人(《四面體通訊》，27(1986)，第43期，5241-5244)描述了使用黑曲霉脂酶的3-乙酰氧基-3-(2-呋喃基)-2-甲基丙酸甲酯或3-乙酰氧基-3-(2-噻吩基)-2-甲基丙酸甲酯的對(duì)映體選擇性水解。
De Amici等人在《有機(jī)化學(xué)會(huì)志》，54(1989)，2646-2650中描述了用豬肝酯酶，念珠菌屬cylindracea脂酶，胰凝乳蛋白酶，枯草桿菌蛋白酶，豬胰腺脂酶和脂酶P的酶催化酯交換反應(yīng)。
Tsukamoto等人(Tetrahedron Asym.2(1991)，第8期，759-762)描述了用在水中的念珠菌屬cylindracea脂酶MY和P由相應(yīng)的酯合成(R)-和(S)-N，N-二乙基-2，2-二氟-3-(2-呋喃基)-3-羥基丙酰胺。
DE/OS 3743824和Schneider等人(Tetrahedron Asym. 3(1992)，第7期，827-830)描述了1-吡啶基乙醇的制備。
這些方法的缺陷是酶的選擇性低，得到的產(chǎn)物的對(duì)映體純度低，化學(xué)產(chǎn)率低，反應(yīng)需要大量的酶。
理想的外消旋體拆分應(yīng)該有利地符合許多條件，如1.對(duì)映體的高對(duì)映體純度2.高化學(xué)產(chǎn)率3.酶的高選擇性4.少量催化劑(酶的量)5.在反應(yīng)條件下前體和產(chǎn)物的良好穩(wěn)定性6.良好的空-時(shí)產(chǎn)率7.合成產(chǎn)物容易提純8.合成成本低WO 95/10521要求保護(hù)1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶，它們的化學(xué)合成以及它們?cè)谒幬锝M合物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)了1，2，4-三唑并[1，5-a]嘧啶中間體的立體選擇合成方法，用該方法有利地以高光學(xué)純度和良好的化學(xué)產(chǎn)率得到這些化合物并且可以使產(chǎn)物容易被處理。
本發(fā)明的目的通過(guò)制備式I(Ia或Ib)的對(duì)映異構(gòu)體純的酯的方法實(shí)現(xiàn)
*＝手性，(Ia或Ib)其中取代基的含義如下R1是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，C1-6烷氧基或C1-6烷?；?，R2和R3各自獨(dú)立地是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，C1-6烷氧基，C1-6烷?；珻1-6烷硫基，C1-6烷基亞硫?；駽1-C6烷基磺?；?，R4和R5R4≠R5并且各自獨(dú)立地是氫或取代的或非取代的C1-6烷基或者R4和R5與它們鍵鏈的碳原子一起形成取代的或非取代的C3-6環(huán)亞烷基，R6是取代的或非取代的芳基，C1-20烷基，C3-20鏈烯基，C3-20炔基，C1-20烷氧基-C1-20烷基，其特征在于該方法包括在下面的式III的乙烯基酯存在下用脂肪酶或酯酶將式II的外消旋化合物轉(zhuǎn)化成式I化合物
其中取代基R1至R5具有上述含義，R6具有上述含義，和R7是氫或甲基。
式I和II中的R1是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，C1-6烷氧基或C1-6烷酰基。
所述R1基團(tuán)含義的實(shí)例如下-烷基支鏈或非支鏈C1-6烷基鏈如甲基，乙基，正丙基，1-甲基乙基，正丁基，1-甲基丙基，2-甲基丙基，1，1-二甲基乙基，正戊基，1-甲基丁基，2-甲基丁基，3-甲基丁基，1，1-二甲基丙基，1，2-二甲基丙基，2，2-二甲基丙基，1-乙基丙基，正己基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，4-甲基戊基，1，1-二甲基丁基，1，2-二甲基丁基，1，3-二甲基丁基，2，2-二甲基丁基，2，3-二甲基丁基，3，3-二甲基丁基，1-乙基丁基，2-乙基丁基，1，1，2-三甲基丙基，1，2，2-三甲基丙基，1-乙基-1-甲基丙基或1-乙基-2-甲基丙基，-烷氧基支鏈或非支鏈C1-6烷氧基鏈如甲氧基，乙氧基，丙氧基，1-甲基乙氧基，丁氧基，1-甲基丙氧基，2-甲基丙氧基，1，1-二甲基乙氧基，戊氧基，1-甲基丁氧基，2-甲基丁氧基，3-甲基丁氧基，1，1-二甲基丙氧基，1，2-二甲基丙氧基，2，2-二甲基丙氧基，1-乙基丙氧基，己氧基，1-甲基戊氧基，2-甲基戊氧基，3-甲基戊氧基，4-甲基戊氧基，1，1-二甲基丁氧基，1，2-二甲基丁氧基，1，3-二甲基丁氧基，2，2-二甲基丁氧基，2，3-二甲基丁氧基，3，3-二甲基丁氧基，1-乙基丁氧基，2-乙基丁氧基，1，1，2-三甲基丙氧基，1，2，2-三甲基丙氧基，1-乙基-1-甲基丙氧基或1-乙基-2-甲基丙氧基，-烷?；ф溁蚍侵ф淐1-6烷?；溔缂柞；?，乙?；?，丙酰基，1-甲基乙酰基，丁?；?，1-甲基丙?；?-甲基丙?；?，1，1-二甲基乙?；祯；?，1-甲基丁?；?，2-甲基丁?；?，3-甲基丁?；?，1-二甲基丙酰基，1，2-二甲基丙?；?，2-二甲基丙?；?，1-乙基丙?；乎；?，1-甲基戊?；?，1，2-甲基戊?；?-甲基戊?；?-甲基戊?；?，1，1-二甲基丁?；?，1，2-二甲基丁?；?，1，3-二甲基丁?；?，2，2-二甲基丁?；?，3-二甲基丁?；?，3-二甲基丁?；?，1-乙基丁酰基，2-乙基丁酰基，1，1，2-三甲基丙?；?，2，2-三甲基丙?；?，1-乙基-1-甲基丙?；?-乙基-2-甲基丙?；?br> R1的所述烷基，烷氧基或烷酰基的適當(dāng)?shù)娜〈且粋€(gè)或多個(gè)取代基如鹵素，如氟，氯，溴，氰基，硝基，氨基，巰基，烷基，烷氧基或芳基。
式I和II中的R2和R3各自獨(dú)立地是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，C1-6烷氧基，C1-6烷?；珻1-6烷硫基，C1-6烷基亞硫?；駽1-6烷基磺?；?。
所述R2和R3基團(tuán)含義的實(shí)例如下-烷基支鏈或非支鏈C1-6烷基鏈如甲基，乙基，正丙基，1-甲基乙基，正丁基，1-甲基丙基，2-甲基丙基，1，1-二甲基乙基，正戊基，1-甲基丁基，2-甲基丁基，3-甲基丁基，1，1-二甲基丙基，1，2-二甲基丙基，2，2-二甲基丙基，1-乙基丙基，正己基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，4-甲基戊基，1，1-二甲基丁基，1，2-二甲基丁基，1，3-二甲基丁基，2，2-二甲基丁基，2，3-二甲基丁基，3，3-二甲基丁基，1-乙基丁基，2-乙基丁基，1，1，2-三甲基丙基，1，2，2-三甲基丙基，1-乙基-1-甲基丙基或1-乙基-2-甲基丙基，-烷氧基支鏈或非支鏈C1-6烷氧基鏈如甲氧基，乙氧基，丙氧基，1-甲基乙氧基，丁氧基，1-甲基丙氧基，2-甲基丙氧基，1，1-二甲基乙氧基，戊氧基，1-甲基丁氧基，2-甲基丁氧基，3-甲基丁氧基，1，1-二甲基丙氧基，1，2-二甲基丙氧基，2，2-二甲基丙氧基，1-乙基丙氧基，己氧基，1-甲基戊氧基，2-甲基戊氧基，3-甲基戊氧基，4-甲基戊氧基，1，1-二甲基丁氧基，1，2-二甲基丁氧基，1，3-二甲基丁氧基，2，2-二甲基丁氧基，2，3-二甲基丁氧基，3，3-二甲基丁氧基，1-乙基丁氧基，2-乙基丁氧基，1，1，2-三甲基丙氧基，1，2，2-三甲基丙氧基，1-乙基-1-甲基丙氧基或1-乙基-2-甲基丙氧基，-烷?；ф溁蚍侵ф淐1-6烷酰基鏈如甲?；阴；?，丙酰基，1-甲基乙酰基，丁酰基，1-甲基丙?；?，2-甲基丙酰基，1，1-二甲基乙?；祯；?，1-甲基丁?；?-甲基丁?；?-甲基丁?；?，1，1-二甲基丙?；?，2-二甲基丙?；?，2-二甲基丙?；?，1-乙基丙?；?，己?；?，1-甲基戊?；?，2-甲基戊?；?，3-甲基戊?；?，4-甲基戊?；?，1，1-二甲基丁?；?，1，2-二甲基丁酰基，1，3-二甲基丁酰基，2，2-二甲基丁?；?，2，3-二甲基丁?；?，3-二甲基丁酰基，1-乙基丁?；?，2-乙基丁?；?，1，1，2-三甲基丙?；?，1，2，2-三甲基丙酰基，1-乙基-1-甲基丙酰基和1-乙基-2-甲基丙?；?，-烷硫基支鏈或非支鏈C1-6烷硫基鏈如甲硫基，乙硫基，正丙硫基，1-甲基乙硫基，正丁硫基，1-甲基丙硫基，2-甲基丙硫基，1，1-二甲基乙硫基，正戊硫基，1-甲基丁硫基，2-甲基丁硫基，3-甲基丁硫基，2，2-二甲基丙硫基，1-乙基丙硫基，正己硫基，1，1-二甲基丙硫基，1，2-二甲基丙硫基，1-甲基戊硫基，2-甲基戊硫基，3-甲基戊硫基，4-甲基戊硫基，1，1-二甲基丁硫基，1，2-二甲基丁硫基，1，3-二甲基丁硫基，2，2-二甲基丁硫基，2，3-二甲基丁硫基，3，3-二甲基丁硫基，1-乙基丁硫基，2-乙基丁硫基，1，1，2-三甲基丙硫基，1，2，2-三甲基丙硫基，1-乙基-1-甲基丙硫基或1-乙基-2-甲基丙硫基，-烷基亞硫?；ф溁蚍侵ф淐1-6烷基亞硫?；溔缂谆鶃喠蝓；?，乙基亞硫?；?，正丙基亞硫酰基，1-甲基乙基亞硫酰基，正丁基亞硫酰基，1-甲基丙基亞硫?；?，2-甲基丙基亞硫?；?，1-二甲基乙基亞硫酰基，正戊基亞硫?；?，1-甲基丁基亞硫?；?，2-甲基丁基亞硫?；?-甲基丁基亞硫?；?，1，1-二甲基丙基亞硫?；?，1，2-二甲基丙基亞硫?；?，2，2-二甲基丙基亞硫?；?，1-乙基丙基亞硫?；?，正己基亞硫?；?-甲基戊基亞硫?；?-甲基戊基亞硫?；?，3-甲基戊基亞硫?；?-甲基戊基亞硫?；?，1，1-二甲基丁基亞硫酰基，1，2-二甲基丁基亞硫酰基，1，3-二甲基丁基亞硫?；?，2-二甲基丁基亞硫酰基，2，3-二甲基丁基亞硫酰基，3，3-二甲基丁基亞硫酰基，1-乙基丁基亞硫?；?，2-乙基丁基亞硫?；?，1，1，2-三甲基丙基亞硫?；?，1，2，2-三甲基丙基亞硫?；?，1-乙基-1-甲基丙基亞硫酰基或1-乙基-2-甲基丙基亞硫?；?，-烷基磺酰基支鏈或非支鏈C1-6烷基磺?；溔缂谆酋；?，乙基磺酰基，正丙基磺?；?，1-甲基乙基磺?；?，正丁基磺?；?-甲基丙基磺?；?-甲基丙基磺?；?，1，1-二甲基乙基磺?；旎酋；?-甲基丁基磺?；?-甲基丁基磺?；?-甲基丁基磺?；?，1-二甲基丙基磺酰基，1，2-二甲基丙基磺酰基，2，2-二甲基丙基磺?；?，1-乙基丙基磺酰基，正己基磺?；?，1-甲基戊基磺?；?，2-甲基戊基磺?；?，3-甲基戊基磺?；?-甲基戊基磺?；?，1，1-二甲基丁基磺?；?，2-二甲基丁基磺?；?，1，3-二甲基丁基磺?；?，2，2-二甲基丁基磺酰基，2，3-二甲基丁基磺?；?，3，3-二甲基丁基磺酰基，1-乙基丁基磺酰基，2-乙基丁基磺酰基，1，1，2-三甲基丙基磺?；?，1，2，2-三甲基丙基磺?；?，1-乙基-1-甲基丙基磺酰基或1-乙基-2-甲基丙基磺?；?。
R2和R3的所述烷基，烷氧基，烷酰基，烷硫基，烷基亞硫?；蛲榛酋；倪m當(dāng)?shù)娜〈且粋€(gè)或多個(gè)取代基如鹵素，如氟，氯，溴，氰基，硝基，氨基，巰基，烷基，烷氧基或芳基。
式I和II中的R4和R5不相同，它們各自獨(dú)立地是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，或者R4和R5與它們鍵鏈的碳原子一起形成取代的或非取代的亞C3-6環(huán)烷基。
所述R4和R5基團(tuán)含義的實(shí)例如下-烷基支鏈或非支鏈C1-6烷基鏈如甲基，乙基，正丙基，1-甲基乙基，正丁基，1-甲基丙基，2-甲基丙基，1，1-二甲基乙基，正戊基，1-甲基丁基，2-甲基丁基，3-甲基丁基，1，1-二甲基丙基，1，2-二甲基丙基，2，2-二甲基丙基，1-乙基丙基，正己基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，4-甲基戊基，1，1-二甲基丁基，1，2-二甲基丁基，1，3-二甲基丁基，2，2-二甲基丁基，2，3-二甲基丁基，3，3-二甲基丁基，1-乙基丁基，2-乙基丁基，1，1，2-三甲基丙基，1，2，2-三甲基丙基，1-乙基-1-甲基丙基或1-乙基-2-甲基丙基，-亞環(huán)烷基支鏈或非支鏈亞C3-6環(huán)烷基鏈，如亞環(huán)丙基，乙基亞環(huán)丙基，二甲基亞環(huán)丙基，甲基乙基亞環(huán)丙基，亞環(huán)丁基，乙基亞環(huán)丁基，二甲基亞環(huán)丁基，亞環(huán)戊基或甲基亞環(huán)戊基。
所述R4和R5的烷基或亞環(huán)烷基的適當(dāng)?shù)娜〈且粋€(gè)或多個(gè)取代基如鹵素，如氟，氯，溴，氰基，硝基，氨基，硫基，烷基，烷氧基或芳基。
式I和III中的R6是取代的或非取代的芳基，C1-20烷基，C1-20鏈烯基，C1-20炔基，C1-20烷氧基-C1-20烷基。
所述R6基團(tuán)含義的實(shí)例如下-芳基簡(jiǎn)單或稠合芳環(huán)系統(tǒng)，其是被一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)如鹵素如氟，氯或溴，氰基，硝基，氨基，硫基，烷基，烷氧基或其它飽和或不飽和非芳族環(huán)或環(huán)系統(tǒng)取代，或者是任選被至少一個(gè)其它C1-10烷基鏈取代，或者通過(guò)C1-10烷基鏈與基本骨架連接，優(yōu)選苯基和萘基作為芳基，-烷基支鏈或非支鏈C1-20烷基鏈如甲基，乙基，正丙基，1-甲基乙基，正丁基，1-甲基丙基，2-甲基丙基，1，1-二甲基乙基，正戊基，1-甲基丁基，2-甲基丁基，3-甲基丁基，2，2-二甲基丙基，1-乙基丙基，正己基，1，1-二甲基丙基，1，2-二甲基丙基，1-甲基戊基，2-甲基戊基，3-甲基戊基，4-甲基戊基，1，1-二甲基丁基，1，2-二甲基丁基，1，3-二甲基丁基，2，2-二甲基丁基，2，3-二甲基丁基，3，3-二甲基丁基，1-乙基丁基，2-乙基丁基，1，1，2-三甲基丙基，1，2，2-三甲基丙基，1-乙基-1-甲基丙基，1-乙基-2-甲基丙基，正庚基，正辛基，正壬基，正癸基，正十一烷基，正十二烷基，正十四烷基，正十六烷基，正十八烷基或正二十烷基，和優(yōu)選C1-8烷基鏈，特別優(yōu)選C2-4烷基鏈，非常特別優(yōu)選被取代的C2-4烷基鏈(取代基參見(jiàn)下面)，如氯乙基或甲氧基乙基，-鏈烯基支鏈或非支鏈C3-20鏈烯基鏈如丙烯基，1-丁烯基，2-丁烯基，3-丁烯基，2-甲基丙烯基，1-戊烯基，2-戊烯基，3-戊烯基，4-戊烯基，1-甲基-1-丁烯基，2-甲基-1-丁烯基，3-甲基-1-丁烯基，1-甲基-2-丁烯基，2-甲基-2-丁烯基，3-甲基-2-丁烯基，1-甲基-3-丁烯基，2-甲基-3-丁烯基，3-甲基-3-丁烯基，1，1-二甲基-2-丙烯基，1，2-二甲基-1-丙烯基，1，2-二甲基-2-丙烯基，1-乙基-1-丙烯基，1-乙基-2-丙烯基，1-己烯基，2-己烯基，3-己烯基，4-己烯基，5-己烯基，1-甲基-1-戊烯基，2-甲基-1-戊烯基，3-甲基-1-戊烯基，4-甲基-1-戊烯基，1-甲基-2-戊烯基，2-甲基-2-戊烯基，3-甲基-2-戊烯基，4-甲基-2-戊烯基，1-甲基-3-戊烯基，2-甲基-3-戊烯基，3-甲基-3-戊烯基，4-甲基-3-戊烯基，1-甲基-4-戊烯基，2-甲基-4-戊烯基，3-甲基-4-戊烯基，4-甲基-4-戊烯基，1，1-二甲基-2-丁烯基，1，1-二甲基-3-丁烯基，1，2-二甲基-1-丁烯基，1，2-二甲基-2-丁烯基，1，2-二甲基-3-丁烯基，1，3-二甲基-1-丁烯基，1，3-二甲基-2-丁烯基，1，3-二甲基-3-丁烯基，2，2-二甲基-3-丁烯基，2，3-二甲基-1-丁烯基，2，3-二甲基-2-丁烯基，2，3-二甲基-3-丁烯基，3，3-二甲基-1-丁烯基，3，3-二甲基-2-丁烯基，1-乙基-1-丁烯基，1-乙基-2-丁烯基，1-乙基-3-丁烯基，2-乙基-1-丁烯基，2-乙基-2-丁烯基，2-乙基-3-丁烯基，1，1，2-三甲基-2-丙烯基，1-乙基-1-甲基-2-丙烯基，1-乙基-2-甲基-1-丙烯基，1-乙基-2-甲基-2-丙烯基，1-庚烯基，2-庚烯基，3-庚烯基，4-庚烯基，5-庚烯基，6-庚烯基，1-辛烯基，2-辛烯基，3-辛烯基，4-辛烯基，5-辛烯基，6-辛烯基或7-辛烯基，和優(yōu)選可以從天然脂肪酸得到的不飽和烷基鏈，如單-或多不飽和C16-，C18-或C20-烷基鏈，-炔基支鏈或非支鏈C3-20炔基鏈如丙-1-炔-1-基，丙-2-炔-1-基，正-丁-1-炔-1-基，正-丁-1-炔-3-基，正-丁-1-炔-4-基，正-丁-2-炔-1-基，正-戊-1-炔-1-基，正-戊-1-炔-3-基，正-戊-1-炔-4-基，正-戊-1-炔-5-基，正-戊-2-炔-1-基，正-戊-2-炔-4-基，正-戊-2-炔-5-基，3-甲基-丁-1-炔-3-基，3-甲基-丁-1-炔-4-基，正-己-1-炔-1-基，正-己-1-炔-3-基，正-己-1-炔-4-基，正-己-1-炔-5-基，正-己-1-炔-6-基，正-己-2-炔-1-基，正-己-2-炔-4-基，正-己-2-炔-5-基，正-己-2-炔-6-基，正-己-3-炔-1-基，正-己-3-炔-2-基，3-甲基-戊-1-炔-1-基，3-甲基-戊-1-炔-3-基，3-甲基-戊-1-炔-4-基，3-甲基-戊-1-炔-5-基，4-甲基-戊-1-炔-1-基，4-甲基-戊-2-炔-4-基，或4-甲基-戊-2-炔-5-基，優(yōu)選C3-10炔基鏈，特別優(yōu)選C3-6炔基鏈。-烷氧基烷基支鏈或非支鏈C1-20烷氧基-C1-20烷基鏈如甲氧基甲基，甲氧基乙基，甲氧基丙基，乙氧基甲基，丙氧基甲基，1-甲基乙氧基甲基，丁氧基甲基，1-甲基丙氧基甲基，2-甲基丙氧基甲基，1，1-二甲基乙氧基甲基，優(yōu)選C1-10烷氧基-C1-10烷基，特別優(yōu)選C1-6烷氧基-C1-8烷基，非常特別優(yōu)選C1-4烷氧基-C1-4烷基。同樣優(yōu)選α，β-飽和烷氧基烷基。
所述基團(tuán)R6的烷基，鏈烯基，炔基或烷氧基烷基的適當(dāng)?shù)娜〈且粋€(gè)或多個(gè)取代基如鹵素，如氟，氯，溴，氰基，硝基，氨基，硫基，烷基，烷氧基或芳基。
原則上適合于本發(fā)明方法的酶都是命名法3.1類的脂肪酶或酯酶，它們與酯鍵反應(yīng)。但是，優(yōu)選微生物起源的脂肪酶或脂酶或豬胰腺脂肪酶?？梢员惶峒暗奈⑸锲鹪吹拿傅膶?shí)例是來(lái)自真菌，酵母或細(xì)菌的酶如產(chǎn)堿桿菌屬，無(wú)色桿菌屬，黑色曲菌，枯草牙胞桿菌，Candidacylindracea，Candida lypolytica，Candida antarctica，假絲酵母菌，Chromobacterium viscosum，色桿菌屬，白地霉，Humicolalanuginosa，米赫毛霉，沙門氏柏干酪青霉，婁格法爾特氏青霉，閃光須霉，蔥頭假單胞菌，銅綠假單胞菌，假單胞菌屬，無(wú)根根霉，得列馬根霉，日本根霉，雪白根霉，米根霉或根霉屬。特別優(yōu)選的脂肪酶或脂酶是那些來(lái)自假單胞菌類的如蔥頭假單胞菌或Pseudomonasplantarii，來(lái)自假絲酵母屬的如Candida cylindracea或Candidaantarctica，如Novozym435或豬胰腺脂肪酶。非常特別優(yōu)選的是Pseudomonas plantarii脂肪酶，Amano P脂肪酶(由日本Amano公司提供)，NovozymSP523，SP524，SP525，SP526，SP539，SP435(由丹麥Novo公司提供)，ChirazymeL1，L2，L3，L4，L5，L6，L7，L8，E1(由德國(guó)Boehringer Mannheim公司提供)，豬胰腺脂肪酶或來(lái)自假單胞菌屬DSM 8246的脂肪酶。
酶在反應(yīng)中直接被使用或者作為固定物附在各種載體上。酶的數(shù)量取決于前體的性質(zhì)，產(chǎn)物，乙烯基酯和酶制品的活性。用于反應(yīng)的理想的酶數(shù)量容易通過(guò)簡(jiǎn)單的初步試驗(yàn)確定。以酶與底物之間的摩爾比率計(jì)算的酶/底物比率取決于酶，通常是1∶1000至1∶50000000或者更優(yōu)選是1∶100000至1∶5000000，這是指使用10毫克酶可以裂解例如3千克或更多分子量為約100的底物成其對(duì)映體。通常酶的對(duì)映體選擇性(＝E)在這種情況下有利的是20至1000。
酶可以作為游離形式或者以固化酶直接被用于反應(yīng)中，或有利地是將酶經(jīng)過(guò)在含水介質(zhì)中在表面活性物質(zhì)如油酸，亞油酸或亞麻酸存在下的活化步驟然后除去水之后用于反應(yīng)中。
進(jìn)行酶反應(yīng)時(shí)可以不用加入其它溶劑或溶劑混合物，反應(yīng)僅僅在乙烯基酯(參見(jiàn)式III)作為溶劑存在下進(jìn)行。有利地是反應(yīng)中加入其它溶劑或溶劑混合物。原則上適用的溶劑是所有非質(zhì)子傳遞溶劑或質(zhì)子溶劑。在反應(yīng)中是惰性的溶劑都是適用的，即它們必須不參與酶反應(yīng)。不適合的溶劑實(shí)例是伯醇或仲醇，DMF，DMSO和水，因?yàn)樵谶@些溶劑存在下可以發(fā)生副反應(yīng)--它們是酶底物本身或?qū)е迈ニ?-和/或酶往往會(huì)粘結(jié)在一起，因此酶活性迅速降低。在被延長(zhǎng)的反應(yīng)中DMF和DMSO破壞酶，大概是由于除去酶周圍的水合物護(hù)套。本發(fā)明中可以被提及的適當(dāng)?shù)娜軇?shí)例是純的脂肪族或芳香族烴如己烷，環(huán)己烷或甲苯，鹵代烴如二氯甲烷或氯仿，醚如MTBE，THF，二乙醚，二異丙醚或二氧雜環(huán)己烷，叔醇如叔丁醇，叔戊醇或碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯或乙腈。有利地是有其它溶劑或溶劑混合物存在，特別優(yōu)選的是由甲苯，二乙醚，二異丙醚或叔戊醇存在。用于該目的的溶劑應(yīng)該是盡可能無(wú)水的，以便避免非特指的酯水解。反應(yīng)中水的活性可以有利地通過(guò)使用分子篩或銨鹽控制。
原則上所有乙烯基酯適合于該反應(yīng)，如長(zhǎng)鏈脂肪酸(C12-20)的乙烯基酯，氯代乙酸乙烯基酯，乙酸乙烯基酯，丙酸乙烯基酯或丁酸乙烯基酯，優(yōu)選使用乙酸乙烯基酯，丙酸乙烯基酯或丁酸乙烯基酯，特別優(yōu)選使用丙酸乙烯基酯或丁酸乙烯基酯。
反應(yīng)優(yōu)選在0-75℃，優(yōu)選10℃-60℃，特別優(yōu)選15℃-50℃進(jìn)行。
反應(yīng)時(shí)間是1-72小時(shí)，取決于底物，酯和酶。每摩爾被反應(yīng)的底物中加入1-3摩爾的乙烯基酯。
反應(yīng)過(guò)程可以容易地按照常規(guī)方法進(jìn)行，例如通過(guò)氣相色譜進(jìn)行。明智的是當(dāng)50％的外消旋醇已經(jīng)被反應(yīng)--理論上最大對(duì)映體純的最大產(chǎn)率時(shí)停止反應(yīng)。反應(yīng)可以在更早或更晚被停止，即可以在50％的外消旋體被反應(yīng)之前或之后被停止，以增加對(duì)映體純度。這些通常通過(guò)從反應(yīng)中除去催化劑，例如通過(guò)濾出酶進(jìn)行。
根據(jù)酶選擇性地形成R或S酯(參見(jiàn)式I，權(quán)利要求1和描述每個(gè)對(duì)映體的反應(yīng)路線I中的式Ia和Ib)。在每種情況下其它對(duì)映體不反應(yīng)和在醇階段中保持不變(參見(jiàn)描述醇的兩個(gè)對(duì)映體的反應(yīng)路線I中的式IIa和IIb)。反應(yīng)路線I通過(guò)實(shí)例顯示反應(yīng)1中的酯的一個(gè)對(duì)映體的合成，在反應(yīng)2至6中的是將無(wú)用的對(duì)映體轉(zhuǎn)化成所需的對(duì)映體的其它可能的合成方法。實(shí)施例6產(chǎn)物濃度的影響用各種初始產(chǎn)物濃度不用加入前體在25g/l的Fermipan干酵母和60g/l葡萄糖存在下在130upm和31℃下進(jìn)行反應(yīng)(在含有50ml介質(zhì)的250ml的Erlenmeyer燒瓶中進(jìn)行)。20小時(shí)之后再加入50g/l葡萄糖。經(jīng)過(guò)48小時(shí)之后提取樣品，GC分析顯示其中的起始量產(chǎn)物完全被回收，即產(chǎn)物沒(méi)有被代謝。實(shí)施例7溫度的影響將25g/l的Fermipan干酵母在10g/l前體批量中在130upm和31℃下孵化14.5小時(shí)(在含有50ml介質(zhì)的250ml的Erlenmeyer燒瓶中進(jìn)行)。試驗(yàn)表明反應(yīng)可以在高于約32℃的寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。表VII.溫度影響
實(shí)施例8酵母濃度的影響測(cè)試酵母濃度對(duì)還原反應(yīng)的影響。為此，將在水中的50g/l葡萄糖，10g/l前體(II)加入批量投料物中，使用各種數(shù)量的酵母(Fermipan干酵母)進(jìn)行反應(yīng)。在30℃搖蕩(140upm)孵化批量投料物。經(jīng)過(guò)表VIII中的時(shí)間之后提取樣品并且分析。當(dāng)酵母濃度增加，給定數(shù)量的前體可以被更快地轉(zhuǎn)化。在測(cè)試范圍中未檢測(cè)到飽和度。表VIII酵母濃度對(duì)還原反應(yīng)的影響成酯，或者在反應(yīng)中用甲磺酸鹽，甲苯磺酸鹽或?qū)︿灞交撬猁}形成磺酸酐和水解，或者與羧酸鹽反應(yīng)直接轉(zhuǎn)變成酯，或者在反應(yīng)中形成三氯乙酰胺鹽和隨后與，例如，羧酸或羧酸鹽反應(yīng)轉(zhuǎn)化成所需的對(duì)映體，和隨后被酯化。
如果在第一反應(yīng)中(反應(yīng)路線I)制備的酯(Ia)是不需要的對(duì)映體，將其從例如上面描述的其它反應(yīng)產(chǎn)物(IIa和IV)中除去。然后可以將酯在保留其立體化學(xué)下裂解成醇(IIb)(反應(yīng)2，氨解或水解)，外消旋化和循環(huán)(反應(yīng)3)或外消旋化裂解和循環(huán)(反應(yīng)4)或者，在裂解之后(反應(yīng)2)，在隨后的其中立體中心被轉(zhuǎn)化成所需的醇對(duì)映體(IIa)化學(xué)反應(yīng)中(反應(yīng)5)的其它轉(zhuǎn)化。醇(IIa)的所需對(duì)映體可以最后被酯化成所需的酯(反應(yīng)6)。
實(shí)施例實(shí)施例1至10用下列混合物評(píng)價(jià)反應(yīng)路線II中使用相應(yīng)酶0.25毫摩爾前體2.0毫升THF或MTBE，二氧雜環(huán)己烷0.25毫摩爾丙酸乙烯基酯25毫克酶反應(yīng)路線II使用乙烯基酯的立體選擇酯化
為了進(jìn)行短期試驗(yàn)，將酶秤入帶螺帽管中。通過(guò)加入在THF或MTBE/二氧雜環(huán)己烷中的前體(V)和丙酸乙烯基酯(VI)開(kāi)始反應(yīng)。室溫下(23℃)攪拌(磁攪拌器，150rpm)孵化混合物。4小時(shí)和24小時(shí)之后取樣進(jìn)行DC分析(DC分析，流動(dòng)相乙酸乙酯∶甲醇＝10∶1，紫外分析)。測(cè)定混合物的旋光度說(shuō)明該快速試驗(yàn)的轉(zhuǎn)化率(旋光度測(cè)量乙醇中的[α]25℃/Na，c＝1)。表I用各種酶測(cè)量的旋光度
在用丙酸乙烯基酯和前體的試驗(yàn)中提到的酶活性在快速試驗(yàn)(實(shí)施例1至10)中變化很大。形成兩種對(duì)映體。實(shí)施例11為了確定對(duì)映體形成的動(dòng)力學(xué)，用來(lái)自實(shí)施例1至10的最好的酶(ChirazymeL1)處理下面的更大量的混合物10毫摩爾前體80毫升THF10毫摩爾丙酸乙烯基酯410毫克酶將前體(V)與丙酸乙烯基酯(VI)一起加入THF中。加入酶開(kāi)始反應(yīng)。在室溫下(23℃)孵化2、4、6、8、24、28、和96小時(shí)之后取樣，測(cè)量旋光度。96小時(shí)之后反應(yīng)處于停止?fàn)顟B(tài)，即，96小時(shí)之后反應(yīng)中存在的兩種對(duì)映體(酯和醇)之間沒(méi)有進(jìn)一步轉(zhuǎn)變。
表II用ChirazymeL1測(cè)量的旋光度
實(shí)施例12為了測(cè)定每個(gè)組分的對(duì)映體純度，將混合物如實(shí)施例11中所述進(jìn)行處理，通過(guò)在甲苯中沉淀醇和除去有機(jī)相和用水洗滌數(shù)次將對(duì)映體(VII和VIII)相互分離。在Mosher酯形成之后測(cè)定經(jīng)過(guò)保持立體中心的裂解之后醇和酯的對(duì)映體純度。
也可以在HPLC柱上測(cè)定兩種對(duì)映體的對(duì)映體純度(Chiracel OD250×4mm，洗脫劑900毫升正己烷，100毫升異丙醇，1毫升二乙胺，10毫升甲醇，梯度等度洗脫，流速1.0毫升/分鐘，壓力28巴，UV254nm，操作時(shí)間35分鐘，樣品1毫克/5毫升洗脫劑)。
酯(VIII)的對(duì)映體純度用HPLC測(cè)定是99.1％ee，用Mosher酯測(cè)定是85％ee，醇的是66.1％ee，轉(zhuǎn)化率是40％。酶的對(duì)映體選擇性是E＝467。實(shí)施例13下列混合物中用來(lái)自Pseudomonas spec.DSM 8246的脂肪酶的前體轉(zhuǎn)化率2.5毫摩爾前體20毫升THF或MTBE/二氧雜環(huán)己烷
2.5毫摩爾丙酸乙烯基酯82毫克自Pseudomonas spec.DSM 8246的脂肪酶室溫下(23℃)搖蕩(150rpm)孵化混合物。通過(guò)HPLC測(cè)定酯的對(duì)映體純度是97.5％ee和醇的是60％ee，轉(zhuǎn)化率是38.1％。實(shí)施例14如實(shí)施例12中所述用其他酶ChirazymeL4和L6測(cè)定轉(zhuǎn)化率的對(duì)映體純度。L4測(cè)定的酯的對(duì)映體純度是99.5％ee，醇的是62.5％ee，轉(zhuǎn)化率是38.6％(E＝652)。為了能夠在精確的50％轉(zhuǎn)化率時(shí)測(cè)量?jī)煞N組分的對(duì)映體純度，反應(yīng)在HPLC控制下進(jìn)行并且在精確的49.2％轉(zhuǎn)化率時(shí)停止反應(yīng)。在這些條件下，酶L6測(cè)定的酯的對(duì)映體純度是99.4％ee，醇的是96.1％ee(E＝1417)。實(shí)施例15在更大量的混合物中用來(lái)自Pseudomonas spec.DSM 8246的脂肪酶的前體轉(zhuǎn)化率505毫摩爾前體2500毫升THF505毫摩爾丙酸乙烯基酯8.3克自Pseudomonas spec.DSM 8246的脂肪酶加入脂肪酶開(kāi)始反應(yīng)。如實(shí)施例12所述進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)處理后分離得到99.65克產(chǎn)物。測(cè)定的對(duì)映體純度如下酯97％ee，醇大于98％ee。
權(quán)利要求
1.一種制備式I(Ia或Ib)的對(duì)映體純的酯的方法
*＝手性，(Ia或Ib)其中取代基的含義如下R1是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，C1-6烷氧基或C1-6烷?；?，R2和R3各自獨(dú)立地是氫或取代的或非取代的C1-6烷基，C1-6烷氧基，C1-6烷酰基，C1-6烷硫基，C1-6烷基亞硫?；駽1-C6烷基磺?；?，R4和R5R4≠R5并且各自獨(dú)立地是氫或取代的或非取代的C1-6烷基或者R4和R5與它們鍵連的碳原子一起形成取代的或非取代的C3-6環(huán)亞烷基，R6是取代的或非取代的芳基，C1-20烷基，C3-20鏈烯基，C3-20炔基，C1-20烷氧基-C1-20烷基，其特征在于該方法包括在下面的式III的乙烯基酯存在下用脂肪酶或酯酶將式II的外消旋化合物轉(zhuǎn)化成式I化合物
其中取代基R1至R5具有上述含義，R6具有上述含義，R7是氫或甲基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于反應(yīng)在至少一種惰性溶劑存在下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于在反應(yīng)中產(chǎn)生的式II的醇被除去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于將式I的對(duì)映體純的化合物裂解成式II化合物并且保持其立體化學(xué)結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征在于在每種情況下將不需要的式II的對(duì)映體外消旋化并且循環(huán)至反應(yīng)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征在于將式I的對(duì)映體純的化合物外消旋化裂解成式II化合物并且循環(huán)至反應(yīng)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的方法，其特征在于將具體的不需要的式II的對(duì)映體純的化合物在立體中心反轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化成所需的對(duì)映體。
8.根據(jù)權(quán)利要求3，4或7之一的方法，其特征在于將式II的對(duì)映體純的化合物酯化成式I化合物并且保持其立體化學(xué)結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于使用微生物起源的脂肪酶或酯酶或豬胰腺脂肪酶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備式Ⅰ(Ⅰa或Ⅰb)的對(duì)映體純的酯的方法:其中取代基的含義如下:R
文檔編號(hào)C12P41/00GK1247572SQ98802448
公開(kāi)日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1998年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月19日
發(fā)明者F·巴爾肯霍爾, S·科瑟爾, N·J·霍爾曼 申請(qǐng)人:Basf公司