用酶製備光活性氰醇的方法

2023-12-03 06:15:56

專利名稱：用酶製備光活性氰醇的方法
技術領域：
本發明涉及製備氰醇的方法。更具體地，主涉及製備光活性(S)-氰醇的一個改進方法，包括有S-醇腈(醛化)酶存在下醛與氫氰酸反應。光活性(S)-氰醇是大家熟悉的擬除蟲菊酯殺蟲劑製備中的有用中間產物。
在有醇腈(醛化)酶和溶劑二異丙醚存在下使醛與氫氰酸反應以形成光活性氰醇的方法是大家都知道的。這個方法公開在例如Effenberger等人的美國專利4，859，784中，在此將它引入作為參考。該參考文獻報告了用固定化酶在漿狀條件下進行上述反應的方法。酶可以結合在玻動珠、離子交換樹脂或纖維素顆粒的表面，而固定化酶可以在產物回收前用過濾方法離出來。該方法雖然可以達到目的，但其特點在於反應物僅一次通過固定化酶，而通過時間長達5-6天。類似地，Kula等人的澳大利亞專利38104/89講述了一個相似的方法，其中S-醇腈(醛化)酶從一特殊途徑獲得(Sorghum bicolor)。該方法在一個實施例中用丙烯酸珠來固定酶，其商品名為Eupergit
C(Rohm，Darmstadt)，是一種有益於在反應介質或柱中懸浮的市場有售的丙烯酸珠。在以上任何一種情形下必須採用水性系統以防止不同有機溶劑對丙烯酸珠的任何破壞。而且在使用結合酶的後一個方法中，只要用4-羥基苄醛連續3天過柱後，便得到85%(重量)的產率。也可參閱Neidermeyer的美國專利5，008，192;歐洲專利326，063;美國專利3，862，030;以及德國專利3823864 A-1，它們與上述美國和澳大利亞專利相重或相關。
上述每一個專利都涉及到「酶-隔膜-反應器」。然而，正如相關技術文獻所揭示的(參見，例如，「EngineeringAspectsofEnzymeEngineering」，及其腳註16和17，即Kragl等，Ann.NY.Aca.Sci.，613，PP.167-175，(1990)，以及Vasic-Racki等，Appl.Microbiol.BioteChnol，31，PP.215-222(1989))，這些反應器只代表一系列被對酶不通透的濾膜分隔開的容器。因而，在這種類型的反應器中，反應實際上在一個分散著酶的溶液中進行，而反應物最終仍必須通過擴散與酶接觸。
使用聚合物膜反應器來結合酶公開在BruceS.Goldberg的美國專利4，102，746和4，169，014。也可參見「一種新穎的固定化酶反應器體系」，該文獻是BruceS.Goldberg在關於非傳統反應器體系的第27屆春季專題討論年會遞交的，AICHE，EastBrunswick，N.J.，5月10日，1984年，其中進一步描述了這二個美國專利中的膜反應器。這後二個專利和AICHE會議論文集五月十日，1984在此均引入作為參考。
根據本發明，當醛和酸溶液通過下述特製的多孔膜，該多孔膜已經下面定義的方法化學活化並與S-醇腈酶以化學方式結合，那麼，在S-醇腈酶及溶劑存在下由醛和氫氰酸製備光活性氰醇的其他已知方法中涉及的反應時間和反應物處理的容易程度可以明顯地改善。
若缺少一種立體選擇性的催化劑，形成(S)-和(R)一氰醇對映異構體形式的量相等，即比例為50∶50，本發明的一個目的是通過恰當選擇經改進的催化劑和反應條件來增加(S)-異構體對(R)-異構體的比率(「S/R」)。本發明的另一個目的是不僅提高S-對R-異構體的選擇性，而且在一段儘可能短的時間內提供一個高的產物轉化率。還有另一個目的是得到這些產物而不必從終產物中以物理方法分離酶。
本發明製備所需的光活性氰醇的方法可如下述很容易地進行，將醛和氫氰酸溶液分批或持續地通過已化學結合酶的特定的多孔膜，經一段預選好的時間，回收所需的光活性氰醇。這樣完成後，出乎意料地發現反應時間縮短為一天，相比之下用現有方法需6或7天，或有時雖需保持相同的時間，與前述方法相比產物的總得率和對所需S-異構體的選擇性都提高了。相反，可以理解當現有技術使用幾天的時間，例如多達6到7天，用於此方法是更優選的，總產率能成比例增加。
較理想地，反應應在一個有機系統中進行，其中含有基本水不溶的醛，而產生的氰醇是可溶的。以系統的總重量為基準，可以使用少量水性緩衝液，其含水量多達約1%，優選使用儘可能少的水，約≤0.03%。因而，本發明實質上包括一個系統，它包含有機溶劑(任意含有水性緩衝液)，醛和酸反應劑，和化學結合至一種特定多孔膜的酶，下面詳細說明。
反應可以任一個較寬的溫度範圍和並不苛刻的pH條件下進行。因而，例如，溫度從約-6℃至+30℃，優選約+6℃至+25℃是可接受的。pH條件並不苛刻，可以由緩衝系統例如乙酸鈉，檸檬酸鈉，或磷酸鈉控制，pH範圍可以從約3.5至7.5。
使用的醛是那些傳統沿襲的，例如，在美國專利4，859，784(上已述及)，所有的均在此引入作為參考。其中的醛包括本發明中所述的有下列通式
其中R可以是飽和或非飽和的，脂族的或芳香族的，並且可以取代有滷素，含硫的，含氮的或含氧的取代基。
本方法選用的理想的醛應是基本上不溶於水的，即本發明優選溶於有機溶劑的醛。因此，水溶性小於約2.0-0.01mg/ml的醛是優選的，最優選那些具有水溶性小於0.1mg/ml，低至約0.01mg/ml的醛。這些水不溶醛可由下列通式表示
其中A是H或F;B是H，F，Cl或Br。其中3-苯氧基苯甲醛是優選的。
醛與氫氰酸的理想摩爾比為從約1∶1至1∶100，較優選從約1∶1至1∶2。
使用的有機溶劑可以選自那些不對所用的膜或反應性質起副作用的。因而，例如使用二-正丁基醚是優選的，而在美國專利4，859，784(上已述及)方法中使用的二-異丙基醚卻被出乎意料地發現它使本方法無法進行。
催化劑S-醇腈(醛化)酶(Ec4.12.11)是可以從Sigma化學公司買到或可以用已知方法(參見Bove等，J.Biol.Chem.，226(1)，207，(1961))從高梁根部分離得到的。與醛相關的酶的理想的用量為每克醛約50-2500單位的酶，更優選每克醛約500-750單位酶。酶可以用下述方法處理膜後方便地結合至多孔膜上，例如，5%(重量)聚乙烯亞胺水溶液，接著例如，5%(重量)戊二醛水溶液，以及最後，在適量緩衝中S-醇腈(醛化)酶。
有利的是，酶一次保留固定在膜上可達幾天，因而與現有方法相比，這不僅使酶更穩定和更耐用，而且避免了在美國專利4，859，784和5，008，192中的酶分離和回收的額外步驟。
在此所使用的多孔膜已在美國專利4，012，746(上已述及)中詳細說明，其中限定了這些結合酶的材料，其性質和製備方法，以及在這些不同材料上固定和回收酶。基本上，這些選好厚度的膜，和/或層，包含不溶性的三維聚合物樹脂結合劑，它將填充顆粒均勻分散在其中，和基本相互連接的孔網，其中孔的大小可以在很寬範圍內變動，最理想的是從約0.01至約100微米，材料的總孔隙率是約50至75%，並且上述所用的被分散填充顆粒的量至少為約25%，以組合物的總重量為基準。
一種這類膜是MPS
膜(FMC公司，費城，賓夕法尼亞州，美國)，它是微孔聚(氯乙烯)-二氧化矽薄層，其孔隙率範圍在70-80%間。其孔的大小，按壓汞法測定，一般在0.2μm至2.0μm範圍內。這個支撐物是極親水的，具有負電但能轉為正電，表面積為80m2/g。同時，這材料在正常條件下是非壓縮性的並且具有低的乾重密度0.45g/cm3。其活性中心在含於多孔基質內的二氧化矽上，通過與二氧化矽化學作用可以在基質上引入有機功能團。這種MPS膜有結合至少260μg/cm2DNA的能力。而且，如在此使用的其它合適的膜，可以發現雖然一般只將它用於水性環境，但在本方法的有機溶劑條件下它出奇地穩定。
雖然形成結合劑的聚合物即膜的基質可以有許多，但較理想地它們是熱塑性的，市場有售的樹脂中聚(氯乙烯)(PVC)是優選的。然而，也可以使用一些材料如填充有二氧化矽的聚乙烯，或PVC與少量單烯單體如乙烯基乙酸酯，1，1-二氯乙烯，丙烯，或類似物的共聚物。另外，基質材料可以選用一些材料如聚四氟乙烯(PTFE)，纖維素乙酸酯或三乙酸酯，聚醯胺(如尼龍)，或類似物。如果使用PTFE，可以纖絲基質形式(參見美國專利4，152，661和4，373，519)，其中混合有例如親水性吸附顆粒。因而通常任何熱塑性樹脂，它易於用溶劑增塑，或用熱或壓力它可熔結的(sinterable)，或能從可滲透基質能容易地形成的，並且在本發明條件下是化學和物理上穩定的，都可以使用。
填料，優選以顆粒狀存在，可以包括無機材料，如前述的二氧化矽化合物，或例如，鋁化合物如氧化鋁或氫氧化鋁;或有機填料，如多糖，包括活化纖維素衍生物。(非活化纖維素卻被發現與PVC合用時無效)。
產生的膜可以用已知方式處理將其活化以提供在它與酶之間即填料顆粒與酶之間的化學結合介質。這種結合的發生可以通過化學吸附，共價結合，或通過在中間介質和酶間交聯(cross-linking)。可以帶給膜結合功能的基團包括任意游離氨基殘基，或羧基，異腈，醛，或酮基團，這些基團將會把S-醇腈(醛化)酶結合到膜填料上。其中，能被化學吸附至填料上的聚乙烯亞胺(PEI)是優選的，它與例如將會與酶結合的戊二醛聯合使用。
正如美國專利4，102，746(上已述及)所揭示的，本發明的方法中使用的膜可以容易地製備，通過在低剪應力(shear)條件下將合適量的聚合物樹脂細粉，無機填料細粉，溶劑(如環己烷)和非溶劑(如水)混合形成穩定的，潮溼的自由流動的粉末。然後可將粉末混合物擠壓或最好上壓輪機形成一個合適尺寸的基本平面結構或薄層，它們接著經過水浴除溶劑，然後經過一個熱氣爐除去水分。根據本發明，產生的物體是微孔狀的，大小穩定，半剛性，不溶性的流體可滲透膜，然後可用這樣一個方法偶合式結合酶。
在一個優選實施例中，最初的非化學活化膜可用下列方式製備製備多孔材料的薄層首先將20.01bs.(9.07kg)ConocoTM5385聚(氯乙烯)樹脂，它的顆粒大小為可以通過180μm篩網(80目)，和40.0lbs，(18.14kg)Hi SilTM233，它為水合二氧化矽沉澱物，在Patterson Kelly「低剪應力」液體-固體混合器中混合大約3分。然後，在繼續攪拌過程中，在一段20分鐘的時間內用泵加入54.6lbs.(24.8kg)溶劑(環己酮)。在接下來的20分鐘時間內向攪動著的混合器中的混合物中加入59.0lbs.(26.8kg)水，以形成一種潮溼的，穩定的，自由流動的粉末。然後將粉末倒入一個具有筒(bar-rel)溫約120F(48.9℃)的螺旋擠壓裝置中，從壓輪機的輪中出來的擠出物基本是厚度為0.02英寸(0.5mm)的扁平薄層。接著將薄層經過一個170F(76.7℃)的抽提水浴後將其在一個225F(107.2℃)的熱氣爐上乾燥6分鐘。按壓汞法測定，完成的多孔薄層具有相對寬的孔徑分布，它從約0.01微米至約100微米，平均孔真徑值在約0.15微米至約0.25微米的範圍內。這種材料的總孔隙率按體積計約為65%，並且被分散的填料(如二氧化矽)約含56%(重量)。在常規實驗中，例如，液態水將很快地浸入材料而不需使用任何壓力，這表明微孔的表面與表面間是基本相互連接的。
上述製備的膜然後可以用結合試劑進行化學修飾，如果需要，用下述方法更牢固地結合S-醇腈(醛化)酶將未處理的膜在室溫浸沒(incubate)在50，000 mol5%重量/體積支鏈聚乙烯亞胺(PEI)水溶液中1小時。用水和1M NaCl衝洗處理過的支撐物(Support member)以除去未被吸附的PEI。可以用三硝基苯磺酸試驗來分析在支撐物表面能觀察到濃的桔黃色三硝基苯胺衍生物，這表明了大量的親水性氨基功能基團。在處理過的支撐物上所含的氮元素可以用元素分析方法來定量，例如，它乾重中含1.25%氮元素，與之相對，未處理的含0.02%。在處理過的支撐物上吸附的PEI基本上是不可逆的，即不能靠將其浸沒在高離子強度的溶液中(例如，1M NaCl或1M K2HPO4/KH2PO4)在pH值為3-9條件下將PEI移除。只有在強酸性條件下(浸沒在1M HCl中2小時)，元素分析數據表明50%含氮元素物質部分解吸附。用標準BET方法測得的處理過的支撐物表面積為55.4M2/g，與之相對未處理的則為81.1M2/g。與未處理過的支撐物相比，無論採用何種緩衝液或離子強度用PEI處理後的支撐物顯示了相同的流動性能。
然後將酶結合到已被化學活化的膜上，首先用PEI，如上述，然後用最終與酶結合的連接基團如戊二醛。當反應劑流過膜孔，它們與酶接觸。反應介質的流動按需要控制，方法是將膜或膜層通過保留膜邊以形成反應器單元來支撐在一個罩(housing)中或託架(holder)上，使上述流動不能透過膜邊。如果需要，也可以提供能夠到達膜表面的內出口和外出口，由此引導和迫使反應物通過反應器中央的孔並與酶接觸。這類反應器中典型的為圓盤狀，包括ACTI-DISK
和ACTI-MOD
，(FMC公司，費城，賓夕法尼亞州，美國)。後一種圓盤特別地含有幾層膜以保證更徹底的回收。因此，可以理解在說明書中所用的術語「膜」應理解為包括一層或更多層的膜，其中最終所需的厚度可以容易地通過常規試驗而獲得。所以，在下列實施例中，ACTI-DISK
基質包含一至約五層膜，例如，在實施例2、3、6和7中為一層膜，在實施例1、4和5中為5層。蒸餾除去氫溴酸和溶劑後可以回收所需的氰醇反應產物。
用下列實施例進一步說明本發明。其中篩網的尺寸用ASTM標準E11-87標定。
實施例1環境溫度下從二正丁醚中的氰化氫和3-苯氧基苄甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇步驟A在多孔基質上S-醇腈(醛化)酶的固定ACTI-DISK
支撐基質，包含聚(氯乙烯)和二氧化矽膜(MPS
薄層，FMC公司，費城，賓夕法尼亞州)，並用聚乙烯亞胺預處理，將它連入一個標準的泵循環(pamp-around)反應器中。反應器包括一個流體計量泵，最大流量10ml/分鐘，用透明柔軟的塑料軟管將泵的出口連接在ACTI-DISK支撐基質的入口，然後基質的出口連接在一個100ml儲罐上。用軟管將儲罐與泵的入口相連。ACTI-DISK支撐基質(生物支撐材料，化學產品集團，FMC公司，費城，賓夕法尼亞州)包括一個塑料罩，直徑63.5mm厚度6.4mm，在它一個扁平側面有一個入口且在相對一側有一個出口。塑料罩中裝有5層流體可滲透的多孔膜，膜包含疏水聚合物基質聚(氯乙烯)，均勻分散在整個樹脂基質中的二氧化矽親水性填料細粉，以及在整個基質中形成連接的微孔。
將25ml5%(重量/體積)戊二醛水溶液，其作用是連接酶N-端至經PEI修飾過的ACTI-DISK，放入儲罐並以8ml/分鐘流量將其泵入通過ACTI-DISK支撐基質60分鐘。用50ml水替換該溶液，將其泵入通過ACTI-DISK支撐基質30分鐘。然後將水從儲罐中移出。
將28mlS-醇腈(醛化)酶的水溶液，該酶得自7天老的高粱/蘇丹草(Sudangrass)雜交種的不見陽光而變白的根(etiolatedshoots)(蛋白質分析5.4mg蛋白質/ml;酶活性分析10.7單位/mg蛋白質)，用0.05M醋酸鈉緩衝液(pH＝5.4)稀釋至100ml後放入儲罐。將溶液泵入通過ACTI-DISK支撐基質30分鐘。這次後，在泵循環反應器中逆向流動通過ACTI-DISK支撐基材以促使酶完全和均勻地結合。繼續泵入酶溶液另30分鐘。然後用50ml水洗ACTI-DISK支撐基質30分鐘，如上述。這次後，將含有已固定S-醇腈(醛化)酶的ACTI-DISK罩從泵循環反應器中移出並貯放在冰箱中備用。
步驟B室溫下在二正丁醚中的氰化氫和3-苯氧基苄甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)-甲醇將含有固定酶的ACTI-DISK支撐基質接入一個標準的有泵循環反應器。這個系統的水池有250ml或更大容積。利用泵入少量二正丁醚持續通過ACTI-DISK支撐基質30分鐘來除去基質中殘留的水。典型的一次反應所需的量，為在儲罐中裝入100ml含5.1克(0.026摩爾)到24.8克(0.125摩爾)的3-苯氧基苄甲醛的二正丁醚溶液。向此溶液注射加入1.1摩爾當量氰化氫。攪拌溶液以保證氰化氫完全溶解。溶液開始循環通過ACTI-DISK支撐基質，泵流量為1ml/分鐘至5ml/分鐘。周期性地取樣按如下方法分析。直至反應完全，(典型地為24小時後)將反應混合物泵出反應器。然後泵入25ml二正丁醚通過ACTI-DISK支撐基質對其衝洗。衝洗後，反應器即可進行下一批操作。
每一取自反應混合物的樣品進行二次分析。一次是為了確定3-苯氧基苯甲醛轉化為(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的總轉化率，而第二次分析是為了確定所製備產物的S/R比例。
為了確定向(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的轉化率，將0.1ml反應混合物樣品放在一個氣相色譜自動進樣小瓶中並用二氯甲烷稀釋至約1ml。向其中加入約1mlN，O-雙(三甲基矽基)三氟醋醯胺。蓋住小瓶並振搖，將它放置15分鐘。將溶液樣品注射入一個適當編程的氣相色譜。
為了確定(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的S/R比例，將0.5ml反應混合物樣品置於一個1dram小瓶中。向其中加入三滴Mosher′s醯氯(S-(-)-α-甲氧基-α-(三氟甲基)苯基乙醯氯)和五滴吡啶。混合產生的反應混合物後反應1小時。然後向反應混合物中加入1ml水和1ml乙酸乙酯。振搖混合物，移出乙酸乙酯層至氣相色譜自動進樣小瓶。將溶液樣品注射入一個適當編程的氣相氣譜。
製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的七批反應結果如下醛反應S/R批號(摩爾量)泵流量時間轉化率比率10.0261ml/min24hrs76.3%91.4/8.620.0265ml/min23hrs91.8%91.4/8.630.0265ml/min19hrs88.4%92.4/7.640.0265ml/min24hrs91.2%93.7/6.3
50.1255ml/min24hrs94.0%91.0/9.060.1255ml/min24hrs90.7%85.7/14.370.0265ml/min24hrs80.7%75.5/24.6實施例2溫度為6℃時從二正丁醚中的氰化氫和3-苯氧基苄甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇按實施例1所述方法製備本實施例的(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇。所不同的是泵循環反應器中的ACTI-DISK支撐基質僅包括一層固定S-醇腈(醛化)酶的流體可滲透的微孔膜。本方法中使用的ACTI-DISK支撐基質浸入6℃的恆溫浴。共反應16批料。每批料含有在25ml二正丁醚中1.0g(0.005摩爾)3-苯氧基苯甲醛和0.4-0.5ml(過量)氰化氫。泵流量保持在4-5ml/分鐘。製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的16批料的反應結果如下批號反應時間轉化率S/R比率823hrs70.0%95.0/5.0926hrs65.8%93.2/6.81024hrs62.8%94.0/6.01124hrs65.7%93.0/7.01227hrs63.9%93.0/7.01324hrs65.9%93.4/6.61436hrs76.9%93.0/7.01524hrs75.0%93.5/6.51623hrs78.2%95.0/5.01724hrs77.1%96.0/4.01823hrs76.4%95.0/5.01924hrs72.7%94.5/5.52024hrs69.2%93.0/7.0
2124hrs70.2%90.0/10/02224hrs68.2%87.0/13.02324hrs56.1%81.0/19.0實施例3環境溫度下從叔丁基甲醚中的氰化氫和3-苯氧基苯甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇按實施例1所述的方法製備本實施例的(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇。所不同的是泵循環反應器中的ACTI-DISK支撐基質只包含一層固定S-醇腈(醛化)酶的流體可滲透的微孔膜。共反應了三批料。每批料包含有1.0克(0.005摩爾)3-苯氧基苯甲醛和0.5ml氰化氫(為了保證轉化完全和彌補由蒸發引起的損失，後者過量)。第一批料的溶劑為50ml二正丁醚而後二批料的溶劑均為50ml叔丁基甲醚。每批料反應24小時。泵流量保持在5ml/分鐘。製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的三批料的反應結果如下批號溶劑轉化率S/R比率24正丁醚95.0%93.0/7.025叔丁基甲醚74.%58.0/42.026叔丁基甲醚88.5%53.0/47.0實施例4環境溫度下從乙腈中的氰化氫和3-苯氧基苯甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇按實施例1所述的方法製備本實施例的(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇。僅有的一批料含有在100ml乙腈中25.0克(0.126摩爾)3-苯氧基苯甲醛和6ml(過量)氰化氫。反應進行24小時。泵流量為5ml/分鐘。反應轉化率88.0%且產物S/R比例為52.0/48.0。
實施例5
環境溫度下從四氫呋喃中的氰化氫和3-苯氧基苯甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇按實施例1所述的方法製備本實施例的(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇。僅有的一批料含有在100ml四氫呋喃中5.0克(0.025摩爾)3-苯氧基苯甲醛和1.5ml(過量)氰化氫。反應進行24小時，泵流量為5ml/分鐘。產物轉化率為82.0%且產物的S/R比例為48.0/52.0。
實施例6環境溫度下用氰化氫作溶劑從3-苯氧基苯甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇按實施例1所述的方法製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇。所不同的是帶泵的反應器中的ACTI-DISK支撐基質只包含有一層固定S-醇腈(醛化)酶的流體可滲透的微孔膜。僅有的一批料含有在20ml氰化氫中1.0克(0.005摩爾)3-苯氧基苯甲醛。反應進行24小時。泵流量為5ml/分鐘。產物轉化率為96.7%且產物S/R比例為58.1/41.9。
實施例7環境溫度下從二異丙醚中的氰化氫和3-苯氧基苯甲醛製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇以下實施例表明例如用於美國專利4，859，784(上已述及)的溶劑二異丙醚，作為溶劑在本方法中使用是無效的。
如實施例1所述的方法製備本實施例的(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇。所不同的是泵循環反應器中的ACTI-DISK支撐基質僅含有一層固定S-醇腈(醛化)酶的流體可滲透的微孔膜。共反應了二批料。每批料含有2.1克(0.011摩爾)3-苯氧基苯甲醛和0.6ml(過量)氰化氫。第一批料所用的溶劑為50ml二正丁醚而第二批料所用的溶劑為50ml二異丙醚。在二異丙醚使用以前，將其500ml通過一個2.5cm×28cm中性氧化鋁柱使其純化。在氮氣氛下貯存純化後的二異丙醚備用。在批料間用75ml純化後的二異丙醚衝洗泵循環反應器。每批料反應23-24小時。保持泵流量5ml/分鐘。製備(S)-(氰基)(3-苯氧基苯基)甲醇的二批料反應結果如下批號溶劑轉化率S/R比率27正丁醚89.5%94.0/6.028異丙醚80.0%66.0/34.0
權利要求
1.一種通過醛與氫氰酸反應來製備光活性的(S)-氰醇的方法，通過含有酸和醛的有機溶劑與S-醇腈(醛化)酶的接觸來完成，其特徵在於其中，酶化學結合到一種含有可通過反應物的多孔膜的不溶性組合物上的，所述的多孔膜包含一種聚合物樹脂結合劑，結合劑具有分散在其中的填料細顆粒，還包含形成在多孔膜中的基本相互連接的孔的網絡，多孔膜對於含有上述反應物的流體是可通過的。
2.如權利要求1所述的通過醛與氫氰酸反應來製備光活性的(S)-氰醇的方法，通過含有酸和醛的有機溶劑與S-醇腈(醛化)酶的接觸來完成，其特徵在於其中，酶是化學結合到一種不溶性組合物上，該組合物包含一層或多層多孔膜，有至少一對相對表面和一個預先確定的厚度，反應物可以從該組合物通過，所述的多孔膜包含一種聚合物樹脂結合劑，結合劑具有分散在其中的填料細顆粒，還包含形成在多孔膜中的基本相互連接的孔的網絡，所述的孔形成在所述的樹脂粘合劑中，在所述的填料顆粒和樹脂結合劑之間，和在相鄰的填料顆粒之間。在所述多孔膜中所用的分散填料顆粒的量至少為約25%(重量)，所述的孔的大小分布在所述的表面和所述的預定的厚度中變化是不均一的，按壓汞法的孔度計測定其範圍為0.01微米至100微米，多孔膜的至少一個表面可以通過流體。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中膜包含聚(氯乙烯)作結合劑和二氧化矽作填料。
4.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中，膜通過它的邊緣被限於一罩內，該罩可以防止流體從邊緣流過。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於其中，罩子用一個可以接近膜的一個表面的進口和一個可以接近膜的另一表面的出口來加以改進。
6.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中，膜用一種酶結合介質化學活化。
7.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中，酶是共價結合或交聯到結合介質上。
8.如權利要求6所述的方法，其特徵在於其中，膜用聚乙烯亞胺和戊二醛化學活化。
9.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中，醛在水中的溶解度小於約2.0mg/ml。
10.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中醛是3-苯氧基苯甲醛。
11.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於其中有機溶劑是二正丁醚。
全文摘要
在S-醇腈(醛化)酶和一種溶劑存在下通過醛與氫氰酸反應形成光活性(S)-氰醇這一已知方法中的反應時間和處理反應物的容易程度可以被顯著地改進，方法是將醛與酸的溶液通過一種含有聚合物樹脂結合劑和分散在其中的細顆粒填料的多孔膜，其結合劑已以化學方式結合S-醇腈(醛化)酶。
文檔編號C07D237/20GK1075166SQ9211410
公開日1993年8月11日 申請日期1992年12月2日 優先權日1991年12月17日
發明者S·W·安德魯斯基, B·戈爾德貝格 申請人:Fmc有限公司