CC BY
20
УДК 547.293; 542.97
С. С. Вершинин (к.х.н., доц.), В. М. Котлов (асп.), Р. Н. Ахметзянов (студ.), В. В. Зорин (чл.-корр. АН РБ, д.х.н., проф., зав. каф.)
Ферментативное парциальное ацетилирование (-К,5")-бутил-2-феноксипропионата ацетатом натрия
Уфимский государственный нефтяной технический университет, кафедра биохимии и технологии микробиологических производств 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел. (347) 2431935, e-mail: [email protected]
S. S. Vershinin, V. M. Kotlov, E. R. Akhmetzyanov, V. V. Zorin
Enzymatic partial acetylation of (JR,5,)-butyl-2-phenoxypropanoatе by sodium acetate
Ufa State Petroleum Technological University 1, Kosmonavtov Str, 450062, Ufa, Russia; рh. (347) 2431935, e-mail: [email protected]
Изучена реакция ацидолиза рацемата бутил-2-феноксипропионата ацетатом натрия в присутствии ферментного препарата Novozym-435 в органических растворителях (ацетон, тетрагид-рофуран, 1,4-диоксан, бензол+ДМФА) с целью получения оптически чистой (К)-2-феноксипро-пионовой кислоты. Установлено, что ацидолиз (К, 5)-бутил-2-феноксипропионата ацетатом натрия в бинарном растворителе бензол+ДМФА в присутствии ферментного препарата Novozym-435 протекает энантиоселективно с образованием (К)-2-феноксипропионовой кислоты с выходом 41% и оптической чистотой 63% ее.
Ключевые слова: кинетическое разделение; (К)-2-феноксипропионовая кислота; энантиомеры.
Reaction acydolysis of racemate butyl-2-pheno-xypropionate by sodium acetate at presence of fermental preparation Novozym-435 in organic solvents (acetone, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, benzene+DMFA) for reception of optical pure (_R)-2-phenoxypropionic acid is studied. It is established that acydolysis (^,5)-butyl-2-phenoxypropionate by sodium acetate in binary solvent benzene+DMFA and in the presence of fermental preparation Novozym-435 proceeds enantioselectively with formation of (_R)-2-phe-noxypropionic acid with yeild 41% and optical purity 63% ee.
Key words: kinetic separation; (_R)-2-phenoxy-propanoic acid; enantiomers.
Известно, что (К)-2-феноксипропионовая кислота является исходным оптически чистым блоком ряда системных селективных регуляторов роста растений .
В продолжение работ, связанных с получением оптически чистой (К)-2-феноксипропи-оновой кислоты в органических растворителях, нами была изучена реакция ацидолиза рацемата бутил-2-феноксипропионата ацетатом натрия в присутствии ферментного препарата Novozym-435 в органических растворителях (ацетон, тетрагидрофуран, 1,4-диоксан, бензол+ +ДМФА).
O + CH3COONa
(R,S)
BuO
Novozym-435 - CH3COOBu
HO
BuO
Дата поступления 16.10.10
O
2
1
O
+
O
Установлено, что наиболее эффективно ацидолиз (R, 5)-бутил-2-феноксипропионата ацетатом натрия в присутствии Novozym-435 протекает в бинарном растворителе бензол+ДМФА.
Взаимодействие (R, 5)-бутил-2-фенокси-пропионата (1) с ацетатом натрия (2) при мольном соотношении реагентов 1:2, равном 2:1 в бинарном растворителе бензол+ДМФА (соотношение 3:1 /v:v ) и в присутствии ферментного препарата Novozym-435 в течение 6 ч приводит к ^)-2-феноксипропионовой кислоте с выходом 41% (82% от теоретического) с оптической чистотой 63% ее.
При исследовании ацидолиза (R, 5)-бу-тил-2-феноксипропионата как с тригидратом, так и безводным ацетатом натрия были получены сопоставимые результаты.
Экспериментальная часть
Хроматографический анализ реакционных смесей проводили на газо-жидкостном хроматографе ЛХМ-80 с детектором по теплопроводности. Использовали газ-носитель — гелий (расход газа — 30 мл/мин), хроматогра-фическую колонку 2000x3 мм 5% SE-30 на хроматоне N-AW, программированный температурный режим: температура термостата колонки 150—290 оС, скорость подъема температуры 16 оС/мин, температура испарителя 300 оС, температура детектора 280 оС. Внутренний стандарт — декан в количестве, соответствующем 50% бутил-2-феноксипропионата.
Удельное вращение полученного продукта ([a]D) измеряли на автоматическом поляриметре «Perkin Elmer» 341 при /=589 нм, температура 25 °С.
Бутил-2-феноксиироиионат получали по
2
ранее описаннои методике .
К 1 ммоль (0.222 г) бутил-2-феноксипро-пионата, добавляли 0.5 ммоль (0.068 г) ацетата натрия, 25 мг Novozym-435, 3 мл бензола и 1 мл ДМФА. Смесь перемешивали в течение 6 ч при 25 оС. По окончании реакции смесь промывали 10% раствором карбоната натрия и экстрагировали эфиром, предварительно отделив на фильтре катализатор. ВодныИ слоИ отделяли и подкисляли 10% раствором HCl. МутныИ раствор, содержащий (^)-2-фенок-сипропионовую кислоту, экстрагировали эфиром, которыИ затем упаривали при нормальном давлении.
Стандартная величина удельного вращения (^)-(+)-2-феноксипропионовоИ кислоты [a]D = +41 (с = 0.7-1.05, этанол) 3.
Расчет оптическоИ чистоты (Р, % ее) осуществляли по формуле :
P = -
[а] продукта
[а] чистого энантиомера
•100%
Выход (^)-2-феноксипропионовой кислоты ([а]20 = +25.8 (с = 0.7-1.05, этанол)) составил 41%, оптическая чистота — 63% ее.
Литература
1. Химическая защита растений //Под ред. Г. С. Груздева.— М.: Агропромиздат, 1987.— 415 с.
2. Котлов В. М., Вершинин С. С., Бондарева О. А., Зорин В. В. // Баш. хим. ж.- 2009.- Т.16, №4.- С. 49.
3. Kato D. Ichiro, Mitsuda S., Ohta H. // J. Org. Chem.- 2003.- Vol. 68.- P. 7234.
Работа выполнена при поддержке аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009—2010 годы), проект №2.1.2/5048 «Создание научных основ хемо-, регио- и энантиоселективной биотрансформации органических соединений и биоокисления сульфидов металлов»
