手性卤代醇的化学-酶法合成研究(5)
1.4手性合成在其他领域的应用
1.4.1 研究意义
前手性芳香酮中最有代表性的反应底物是苯乙酮(ACP)。至今为止已报导了多种苯乙酮还原酶产生菌。刘湘等[6]报道面包酵母细胞内存在着丰富的氧化还原酶，可催化各种羰基化合物的不对称还原反应，并对该类反应具有高度的立体选择性，可用于还原苯乙酮。倪晔[7]从土壤中分离到了一种-溴代苯乙酮和苯乙酮具有高立体选择性还原活性的酵母菌—埃切毕赤酵母，可用于(S)-1-苯乙醇的制备。Rnato B Runi等直接利用植物体的一部分细胞进行生物转化，他们不加培养液培养的胡萝卜(根)定量的还原前手性的苯乙酮生成纯光活性的(S)-苯乙醇，反应时间为3d，产率为100%，ee值为100%；用茴香(茎)和豌豆(果)作催化剂时得的产率比较低，分别是37%和10%。G. Kumaraswamy等[12]将浸泡过后的绿豆生物催化苯乙酮的还原反应，10-15℃条件下反应24小时，产率达52%，ee值为84%。另外可以催化苯乙酮的不对称还原反应的微生物还有白地霉菌、木兰假丝酵母等。
尽管利用生物催化剂催化芳香酮的不对称还原反应合成，有很多的文献报道。但绝大部分催化剂催化的反应都符合Prelog规则，只有极少数生物催化剂符合anti-Prelog规则。这个规则是以连接手性中心的四个基团的大小顺序规则为基础的。按此规则，用前缀R或S来明确表示分子中不对称中心的绝对构型。这些优先顺序规则如下：①有较高原子序数的原子排在有较低原子系数原子的前面，对同位素原子而言，有较高质量的同位素排在前面；②如果两个或多个相同的原子直接连接在不对称原子上，按相同的顺序规则对侧链原子进行比较．烷基的顺序是叔基>仲基>伯基，有优先取代基的基团有最高的优先权，对于连接杂原子的基团可以应用类似的规则；③对于多重键，以双键或叁键连接的原于对它所连接的原子做一次或二次重复，这些规则也适用于芳族体系；④对于取代的烯基，具有Z构型的基团比具有E构型的基团优先。我们实验室成功筛选到一株埃切毕赤酵母，其催化苯乙酮的不对称还原符合anti-Prelog规则，产生(R)-1-苯乙醇，但其ee值约为80%，不符合制药工业对于手性化合物光学纯度的要求。本课题的研究目的即为通过对催化反应体系进行调控，提高生物催化剂的立体选择性，从而提高产物的ee值