Научная статья на тему 'Ферментативное парциальное ацетилирование (r,s) бутил 2 феноксипропионата ацетатом натрия'

Ферментативное парциальное ацетилирование (r,s) бутил 2 феноксипропионата ацетатом натрия Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
93
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КИНЕТИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ / (R)-2-ФЕНОКСИПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА / ЭНАНТИОМЕРЫ / (R)-2-PHENOXYPROPANOIC ACID / KINETIC SEPARATION / ENANTIOMERS

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Вершинин С. С., Котлов В. М., Ахметзянов Р. Н., Зорин В. В.

Изучена реакция ацидолиза рацемата бутил-2феноксипропионата ацетатом натрия в присутствии ферментного препарата Novozym-435 в органических растворителях (ацетон, тетрагидрофуран, 1,4-диоксан, бензол+ДМФА) с целью получения оптически чистой (R)-2-феноксипропионовой кислоты. Установлено, что ацидолиз (R, S)-бутил-2-феноксипропионата ацетатом натрия в бинарном растворителе бензол+ДМФА в присутствии ферментного препарата Novozym435 протекает энантиоселективно с образованием (R)-2-феноксипропионовой кислоты с выходом 41% и оптической чистотой 63% ее.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Enzymatic partial acetylation of (R,S) butyl 2 phenoxypropanoat

Reaction acydolysis of racemate butyl-2-phenoxypropionate by sodium acetate at presence of fermental preparation Novozym-435 in organic solvents (acetone, tetrahydrofuran, 1,4-dioxanе, benzene+DMFА) for reception оf optical pure (R)-2-phenoxypropionic acid is studied. It is established that acydolysis (R,S)-butyl-2phenoxypropionate by sodium acetate in binary solvent benzene+DMFА and in the presence of fermental preparation Novozym-435 proceeds enantioselectively with formation of (R)-2-phenoxypropionic acid with yeild 41% and optical purity 63% ее.

Текст научной работы на тему «Ферментативное парциальное ацетилирование (r,s) бутил 2 феноксипропионата ацетатом натрия»

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»

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.