一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111019980A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911291125.3(22)申请日2019.12.16(71)申请人牡丹江医学院地址157000黑龙江省牡丹江市爱民区通乡路3号(72)发明人穆寅东周鸿锁闫磊梁军刘志新董建将蔡克瑞胡江平胡静卫冬(74)专利代理机构合肥中博知信知识产权代理有限公司34142代理人张加宽(51)Int.Cl.C12P13/00(2006.01)C12N9/96(2006.01)C12N9/20(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法(57)摘要本发明公开了一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，涉及生物合成技术领域，本发明以脂肪酸作为催化剂，利用对硝基苄醇和丙二酸合成丙二酸单对硝基苄酯，并通过诱导剂和除水剂的添加以缩短反应所需时间和提高产物丙二酸单对硝基苄酯的收率，产物丙二酸单对硝基苄酯的收率可以达到90％以上，利用0.1mol的对硝基苄醇制备丙二酸单对硝基苄酯的反应所需时间控制在12h以内。CN111019980ACN111019980A权利要求书1/1页1.一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向反应器中加入对硝基苄醇、丙二酸和反应溶剂，加热至40-60℃后加入脂肪酶、诱导剂和除水剂，于40-60℃下反应，反应结束后趁热抽滤，滤液经减压蒸馏回收反应溶剂，得到蒸馏剩余物；(2)向蒸馏剩余物中加入二甲苯，搅拌溶解，再滴加稀碱溶液调节pH值至8-9，静置分层，所得水相滴加稀酸溶液调节pH值至4-5，静置析出固体，抽滤，烘干，得到丙二酸单对硝基苄酯。2.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述反应溶剂选自甲苯、二甲苯、丙酮、四氢呋喃中的一种。3.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述对硝基苄醇、丙二酸、除水剂的摩尔比为1:1-1.2:0.25-0.5。4.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述脂肪酶为Novozym435，规格：USP，10000U/g。5.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述脂肪酶的用量为对硝基苄醇与丙二酸总质量的0.01-0.25倍。6.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述诱导剂的用量为脂肪酶质量的0.02-1倍。7.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述诱导剂为二茂铁。8.根据权利要求1所述的丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，其特征在于：所述除水剂选自硫酸镁、氯化钙中的一种。2CN111019980A说明书1/3页一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法技术领域：[0001]本发明涉及生物合成技术领域，具体涉及一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法。背景技术：[0002]丙二酸单对硝基苄酯是一种重要的生物医药中间体，用于生产美罗培南、比阿培南等碳青霉烯类抗生物，因此提高丙二酸单对硝基苄酯的收率和纯度对后续合成碳青霉烯类抗生物具有十分重要的现实意义。[0003]目前，常用丙二酸单对硝基苄酯的化学合成方法是：采用对硝基苄醇和丙二酸作为反应原料，在酸催化下经酯化反应制得，但产品丙二酸单对硝基苄酯的收率较低，主要原因是反应过程中容易生成副产物丙二酸双对硝基苄酯，从而增加了产品丙二酸单对硝基苄酯的分离纯化难度。[0004]为了解决上述化学合成方法存在的缺陷，专利CN103540622B公开了一种酶催化合成对硝基苄醇丙二酸单酸酯的方法，以对硝基苄醇、丙二酸或丙二酸盐作为反应原料，以苯、甲苯等有机溶剂作为反应溶剂，以脂肪酶作为催化剂，并配合添加吸水剂，该生物合成方法具有反应条件温和、副产物少、后处理简单的特点；但反应时间较长，需要10-48h，实施例4在50℃下反应48h后产物收率才能达到90.3％。因此，本发明想要解决的技术问题是如何在缩短反应时间的前提下提高产物的收率，并且所采用的反应条件温和，能耗小，成本低，从而适合丙二酸单对硝基苄酯的工业化生产。发明内容：[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，反应条件温和，反应时间短，产品收率高，能耗小，成本低，适合工业化生产。[0006]本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：[0007]一种丙二酸单对硝基苄酯的高效生物合成方法，包括以下步骤：[0008](1)向反应器中加入对硝基苄醇、丙二酸和反应溶剂，加热至40-60℃后加入脂肪酶、诱导剂和除水剂，于40-60℃下反应，