手性芳香胺的酶法拆分

手性芳香胺的酶法拆分
戴军强;吴坚平;徐刚;杨立荣
【摘要】以芳香酮为原料合成了相应的芳香胺.首次以乙酸异丙烯酯作为酰基供体,在甲苯介质中经Novozym 435酶催化对芳香胺进行拆分,得到了较高转化率和e.e.值的手性芳香胺(S-1和R-2),其中S-3-氯-苯丙胺(S-1e)和R-3-氯-乙酰苯丙胺(R-2e)为新手性化合物.
【期刊名称】《合成化学》
【年(卷),期】2006(014)005
【总页数】3页(P491-493)
【关键词】乙酸异丙烯酯;Novozym 435;酶催化;拆分
【作者】戴军强;吴坚平;徐刚;杨立荣
【作者单位】浙江大学,化学与生物工程学院,浙江,杭州,310027;浙江大学,化学与生物工程学院,浙江,杭州,310027;浙江大学,化学与生物工程学院,浙江,杭州,310027;浙江大学,化学与生物工程学院,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】O625.63
光学活性胺是有机化学中的一类重要化合物，常用作医药、香料、有机合成工业的重要中间体，而光学活性的芳香胺由于其特殊的药理活性被用于合成天然和非天然药物，也用作手性助剂和手性拆分剂[1]。

目前获得光学活性芳香胺的方法有化学
拆分法[2]、化学不对称合成法[3]和酶拆分法[1，4]。

其中酶拆分法由于条件温和，反应选择性好而成为优先考虑的方法。

本文首次以乙酸异丙烯酯作为酰基供体，在甲苯介质中经Novozym 435酶催化对芳香胺进行拆分，得到了较高转化率和e.e.值的手性芳香胺(S-1和R-2)，其中S-3-氯-苯丙胺(S-1e)和R-3-氯-乙酰苯丙胺(R-2e)为新手性化合物(Scheme 1)。

CompabcdeR1o-ClC6H4-m-ClC6H4-p-ClC6H4-p-MeOC6H4-C6H5-
R2MeMeMeMeCl(CH2)2-
Scheme 1
1 实验部分
1．1 仪器与试剂
AUTOPOL IV型自动旋光仪(c=1．0，甲醇)；Esquire 3000 plus型质谱仪；Ultra Shield BRUKER 400型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标)；HP series 1100型高效液相色谱仪(HPLC，Chiralpak AD-H手性柱，检测波长224 nm，流速1 mL·min-1,进样体积5 μL)； GC-950型气相色谱仪。

THZ-C型恒温
振荡器。

固定化的Novozym 435酶购于Novo Nodisk公司；2′-氯-苯乙酮，3′-氯-苯乙酮，4′-氯-苯乙酮，4′-甲氧基-苯乙酮和3-氯-苯丙酮均购于Acros公司，其他试
剂均为分析纯。

芳香胺[(±)-1a～(±)-1e]按文献[1]方法由芳香酮合成，产物用气相检测，减压蒸馏提纯。

其收率(纯度)依次为79%(97%)， 88%(96%)， 78%(98%)，87%(95%)， 84%(97%)。

1．2 手性芳香胺的酶法拆分
在三角瓶中加入芳香胺3 mmol，乙酸异丙烯酯1.8 mmol，甲苯15 mL和Novozym 435酶60 mg，放入30 ℃摇床反应，转速控制在200 rpm。

定时取
样稀释离心后作HPLC检测。

当转化率接近50%时停止反应，过滤，滤液蒸干溶剂，残余物用柱层析分离纯化得S-1和R-2。

硅胶柱；洗脱液：(S)-1d和(R)-2d 用V(乙酸乙酯) ∶V(正己烷)=1 ∶4的混合溶剂，其余用V(乙酸乙酯) ∶V(正己烷)=1 ∶10的混合溶剂。

2 结果与讨论
2．1 分离和分析方法
HPLC的分离条件见表1。

(±)-1的拆分产物经HPLC分析得出S-1和R-2的e.e.值，根据下式计算(±)-1转化为S-1的转化率(C/%)和对映选择率E，分析结果见表2。

以1e为例拆分前后的HPLC谱图见图1。

×100%
表 1 HPLC分离手性胺的实验条件*Table 1 The conditions of chiral arylamines to separate from mixture product by HPLC底物流动相V(己烷) ∶V(乙醇)保留时间/minR-1S-1R-2S-
21a99 ∶117.118.55.28.01b98 ∶216.818.94.25.91c99 ∶121.323.23.45.11d98 ∶228.930.96.99.61e97 ∶310.611.34.36.0
*实验条件同1．1
表 2 拆分产物的HPLC分析结果Table 2 HPLC results of resolving product 底物拆分时间/h转化率/%e.e./%R-2S-
1(Lit.)E1a1449.685.083.4(99.6[5])321b1650.687.890.0(80.0[6])471c1651.092. 096.0(99.0[2])941d749.298.095.03691e10850.695.698.0203
t/min图 1 1e拆分前后的HPLC谱图Figure 1 HPLC spectra of 1e and its resolving product
2．2 手性芳香胺的表征
用芳香胺和乙酸异丙烯酯在甲苯介质中经Novozym 435催化下反应可以制备高光学纯度的手性芳香胺(S-1和R-2)，其结构经1H NMR和MS表征，其中S-1e 和R-2e为新手性化合物，结果见表3。

表 3 拆分产物的表征数据Table 3 Characteritic data of resolving productComp[α]21D(Lit.)1H NMR δMS m/z(M++1)S-1a-45(-57.4[5])1.48(d, J=6.4 Hz, 3H, CH3), 1.93(s, 2H, NH2), 4.87(m, 1H, CH), 7.33^7.38(m, 4H, ArH)S-1b-21.6(-12.6[6])1.48(d, J=6.8 Hz, 3H, CH3), 1.96(s, 2H, NH2), 4.87(m, 1H, CH), 7.33^7.38(m, 4H, ArH)S-1c-19.9(-20.6[2])1.49(d, J=6.8 Hz, 3H,
CH3), 1.79(s, 2H, NH2), 4.88(m, 1H, CH), 7.33^7.39(m, 4H, ArH)S-1d-13.1(-29.4[7])1.47(d, J=6.8 Hz, 3H, CH3), 1.74(s, 2H, NH2), 3.81(s, 3H, ArCH3), 4.84(m, 1H, CH), 6.87^7.31(m, 4H, ArH)S-1e-14.70.82(t, J=7.6 Hz, 2H, CH2), 1.52(s, 2H, NH2), 1.65(m, 2H, CH2), 4.50(m, 1H, CH), 7.18^7.30(m, 5H, PhH)170R-2d+42.2R-2e+58.40.79(t, J=7.6 Hz, 3H, CH3), 1.51(s, 2H, NH2), 1.71(m, 2H, CH2), 2.0(s, 2H, CH2), 5.58(t, J=6.8 Hz, 1H, CH), 7.19^7.29(m,
5H, PhH)212
参考文献
[1] Javier Gonzalez-Sabin． Vicente CAL-B-catalyzed resolution of some pharmacologically interesting β-substituted isopropylamines[J].Gotor Tetrahedron: Asymmetry,2002,13:1315-1320．
[2] Hari Babu Mereyala, Pallavi Pola． Resolution of 1-arylethylamines with 5-(1,2-O-isopropylidene-3,6-anhydro-α-D-glucofuranosyl) hydrogen phthalate[J].Tetrahedron Asymmetry,2003,14:2683-2685．
[3] Shinichi Itsuno,Takeshi Matsumoto. Enantioselective reduction of oxime
ethers with borane catalyzed by polymer-supported 2-piperazinemethanol[J].J Org Chem,2000,65:5879-5881．
[4] Bruce A Davis, David A Durden. Syhthetic resolution of chiral aliphatic and arylalkyl amines using immobilized candida antarctica lipase and isolation of their R- and S-enantiomers[J].Communications,2001,31(4):569-578．
[5] M Pallavicini． Resolution of o- and m-substituted 1-phenylethylamines with isopropylidene glycerol hydrogen
phthalate[J].Tetrahedron:Asymmetry,2001,12:1071-1075．
[6] Simeon T Pickard, Howard E Smith. Optically active amines. 34.1 application of the benzene chirality rule to ring-substituted phenylcarbinamines and carbinols[J].J Am Chem Soc,1990,112:5741-5747．[7] M Pallavicini. Resolution of amines with isopropylidene glycerol hydrogen phthalate[J].Tetrahedron: Asymmetry,1997,8:1069-1073.。