[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN110857276B - 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110857276B
CN110857276B CN201810959566.5A CN201810959566A CN110857276B CN 110857276 B CN110857276 B CN 110857276B CN 201810959566 A CN201810959566 A CN 201810959566A CN 110857276 B CN110857276 B CN 110857276B
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
compound
reaction
rhodococcus
buffer solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810959566.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110857276A (zh
Inventor
胡慧娟
敖宇飞
王德先
王其强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Chemistry CAS
University of Chinese Academy of Sciences
Original Assignee
Institute of Chemistry CAS
University of Chinese Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Chemistry CAS, University of Chinese Academy of Sciences filed Critical Institute of Chemistry CAS
Priority to CN201810959566.5A priority Critical patent/CN110857276B/zh
Publication of CN110857276A publication Critical patent/CN110857276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110857276B publication Critical patent/CN110857276B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C235/00—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms
    • C07C235/40—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/12—Preparation of carboxylic acid amides by reactions not involving the formation of carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C235/00—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms
    • C07C235/02—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton
    • C07C235/04—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C235/06—Carboxylic acid amides, the carbon skeleton of the acid part being further substituted by oxygen atoms having carbon atoms of carboxamide groups bound to acyclic carbon atoms and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having the nitrogen atoms of the carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
    • C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C67/343—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/74—Esters of carboxylic acids having an esterified carboxyl group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C69/757—Esters of carboxylic acids having an esterified carboxyl group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02—Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07—Optical isomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14—The ring being saturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种手性β‑羟基酰胺类化合物及其制备方法。该化合物如式I所示。本发明提供的制备非天然手性氨基酸类合物的原料是用红球菌Rhodococcus erythropolis AJ270微生物体系催化水解带有不同取代基的前手性二酰胺类化合物II得到。所用红球菌菌体用量可根据底物的用量来进行调节。反应溶剂为pH值6.0‑8.0的常用缓冲溶液，温度为20‑37℃，反应时间为3‑120小时。该红球菌微生物催化体系具有可发酵培养和保存方便的特点。运用此生物转化制备手性单酰胺羧酸、二羧酸的方法，具有操作简便，反应高效，反应条件温和，对映选择性高，产物易分离，产物纯度高的特点，具有很好的应用前景。

Description

一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于有机化学领域，具体涉及一种手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用。
背景技术
手性β-羟基酰胺类化合物广泛存在于具有生物活性的药物及天然产物结构中。例如抗癌类药物长春地辛(Vincaleukoblastine),抗菌类药物纽莫康定(Pneumocandin A0)。对于手性β-羟基酰胺类化合物的合成，现有的合成方法仍然具有产率低、原料制备复杂，立体选择性较低的缺点，因此发展新的手性β-羟基酰胺类化合物的合成方法是很有必要的。
生物催化是迄今为止最具高效、高选择性和环境友好的过程，利用生物催化的方法合成一些具有高附加值的化学品，特别是手性化学品具有重要的应用前景和意义。腈是一类重要的有机合成中间体，腈的化学转化要求条件苛刻且选择性很差，而腈的生物转化反应具有条件温和、高选择性等优点，目前已经应用工业化制备相应的羧酸和酰胺衍生物，最著名的是1985年由日本Nitto公司(现更名为Mitsubishi Rayon公司)率先实现了微生物法合成丙烯酰胺的工业化。1998年丙烯酰胺的年产量超过4万吨，成为目前世界上最大规模的工业化生物转化途径之一。红球菌Rhodococcus rhodochrous J1还被瑞士Lonza AG公司用以工业化生产B族维生素烟酰胺和烟酸，其中烟酰胺的年产量已经超过3000吨。但是与酶催化酯水解和酯键形成反应相比，腈与酰胺的生物催化反应还相对较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用。
本发明所提供的手性β-羟基酰胺类化合物，其结构式如式I所示：
Figure BDA0001773522480000011
所述式I中，*代表手性，为R或S；
R1选自下述基团中的任意一种：-COOH、-COOR2、-CH2OH；其中，R2选自下述基团中的任意一种：C1-C6烷基、烯丙基、炔丙基、苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基；
n代表-CH2-的个数，为0-4的整数。
上述式I所示化合物，根据R1基团的不同，可为手性酰胺羧酸、手性酰胺羧酸酯和手性酰胺醇类化合物，分别为式I-1至式I-3所示化合物；
Figure BDA0001773522480000021
所述式I-1至式I-3中，*代表手性，为R或S；
R2选自下述基团中的任意一种：C1-C6烷基、烯丙基、炔丙基、苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基；
n代表-CH2-的个数，为0-4的整数。
上述式I-1所示化合物通过包括下述步骤的方法制备得到：
在红球菌催化体系的催化下，使得式II所示非手性化合物发生水解反应，得到所述R1为-COOH的式I所示化合物(也即式I-1所示化合物)；
Figure BDA0001773522480000022
所述式II中，n代表-CH2-的个数，为0-4的整数。
上述方法中，所述红球菌催化体系由红球菌和pH值为6.0-8.0的缓冲溶液组成。
所述红球菌具体可为Rhodococcus erythropolis AJ270。
所述催化体系通过下述方法制备得到：将所述红球菌接于所述pH值为6.0-8.0的缓冲溶液中30℃活化30分钟，即可。
所述缓冲溶液为Na2HPO4-柠檬酸缓冲溶液、K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液、Tris缓冲溶液、Hanks’缓冲溶液或PBS缓冲溶液，具体可为K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液。
所述红球菌催化体系中，红球菌与所述缓冲溶液的用量比为2g(湿重)：50mL-1L；其中，红球菌的菌活可为：1×107-1×109CFU/g。
所述红球菌与式II所示化合物的用量比为2g：1mmol-1mol，具体可为2g：1mmol。
所述水解反应中，温度可为20-37℃，具体可为30℃，时间可为3-120小时，具体可为5-20小时。
不同底物与用量优选不同时间，使得反应产物对映选择性在28-99.5％之间。
本发明还提供一种制备R1为-CO2R2的式I所示化合物(也即式I-2所示化合物)的方法，
当R2为甲基时，所述方法为：
a)将式I中R1为-COOH的式I所示化合物(也即式I-1所示化合物)与CH2N2的乙醚溶液在甲醇中进行反应，反应完毕得到所述R1为-CO2CH3的式I所示化合物(也即式I-2所示化合物)；或，
b)将式I中R1为-COOH的式I所示化合物(也即式I-1所示化合物)与碱和碘甲烷于有机溶剂中进行反应，反应完毕得到所述R1为-CO2R2的式I所示化合物(也即式I-2所示化合物)
当R2为C2-C6烷基、烯丙基、炔丙基、苄基、邻溴苄基、间溴苄基、对溴苄基时，所述方法为：
a’)将式I中R1为-COOH的式I所示化合物(也即式I-1所示化合物)与碱和R2Br于有机溶剂中进行反应，反应完毕得到所述R1为-CO2R2的式I所示化合物(也即式I-2所示化合物)。
所述方法a)中，R1为-COOH的式I所示化合物(也即式I-1所示化合物)、CH2N2的乙醚溶液与甲醇的用量比可为0.1-10mmol：0.5-50ml：5-50mL，具体可为1mmol：5mL：10mL；
所述CH2N2的乙醚溶液的浓度可为0.1-5mol/L，具体可为2mol/L；
所述反应中，温度可为-20℃-30℃，具体可为-15℃，时间可为1-48小时，具体可为4小时；
所述方法b)和a’)中，所述碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸铯中的至少一种，具体可为碳酸钾；
所述有机溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的至少一种，具体可为N,N-二甲基甲酰胺；
R2Br可为：溴代乙烷-己烷、3-溴丙烯、3-溴丙炔、苄溴、邻溴苄溴、间溴苄溴或对溴苄溴。
所述式I-1所示化合物、碘甲烷或R2Br、碱、有机溶剂的用量比可为0.1-10mmol：0.13-15mL：0.14-14g：1-100mL，具体可为1mmol：0.13-1mL：0.27-1.38g：2-5mL；
所述反应中，温度可为-20℃-50℃，具体可为25℃，时间可为6-48小时，具体可为12小时。
本发明还提供一种制备R1为-CH2OH的式I所示化合物(也即式I-3所示化合物)的方法，所述方法包括如下步骤：
将式I-2所示化合物、硼氢化钠、氯化锂在有机溶剂中进行还原反应，反应完毕得到所述R1为-CH2OH的式I所示化合物(也即式I-3所示化合物)；
上述方法中，所述式I-2所示化合物、硼氢化钠、氯化锂、有机溶剂的用量比可为：0.3-10.0mmol：73mg-730mg：0.13-1.4g：4-40mL，具体可为：0.35mmol：73mg：0.134g：5mL；
所述有机溶剂可选自乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的至少一种，具体可为N,N-二甲基甲酰胺；
所述反应中，温度可为0℃-50℃，具体可为25℃，时间可为1-48小时，具体可为16小时。
上述式I所示化合物在制备下述产品中的应用也属于本发明的保护范围：1)真核生物肿瘤细胞增殖抑制剂；2)预防和/或治疗肿瘤药物。
所述应用中，所述真核生物为哺乳动物；所述肿瘤细胞为癌细胞；所述肿瘤为癌；
所述癌细胞为结肠癌细胞；所述癌为结肠癌。
本发明中所采用的红球菌Rhodococcus erythropolis AJ270样品最初是使用Anderson生物粒子采样器中从含有25mM的乙腈琼脂培养基上分离得到的，样品源最初则采集于英国泰恩河畔废弃的工业厂区附近的干燥的土壤中。对AJ270菌其细胞壁的枝菌酸和二氨基庚二酸化学分类学研究确认了其属于Rhodococcus菌种。直到2005年，通过对其16SrRNA基因序列的研究，确认了Rhodococcus AJ270属于Rhodococcus erythropolis菌系。具体参考下述两篇文献：
a.Blakey A.J.；Colby J.；Williams E.；O’Reilly C.,FEMSMicrobiol.Lett.1995,129,57-61.
b.O’Mahony R.；Doran J.；Coffey L.；Cahill O.J.；Black G.W.；O’Reilly C.；Antonie van Leeuwenhoek 2005,87,221-232.
Rhodococcus erythropolis AJ270是一种源自土壤的微生物，并被证明是一种高活性的含腈水合酶/酰胺水解酶体系的整细胞催化剂。已有研究表明，与其他菌株相比，Rhodococcus erythropolis AJ270具有很好的底物广谱性，可以高效地催化脂肪腈、芳香腈和芳杂环腈类化合物的水解。(Wang M.-X.Enantioselective biotransformations ofnitrile in organic synthesis.Top.Catal.2005,35,117-130)。
本发明提供的制备非天然氨基酸类化合物的原料是用红球菌Rhodococcuserythropolis AJ270微生物体系催化水解二酰胺类化合物得到。所用红球菌菌体用量可根据底物的用量来进行调节。反应溶剂为pH＝6.0-8.0的常用缓冲溶液，温度为20-37℃，反应时间为3-120小时。该红球菌微生物催化体系具有可发酵培养和保存方便的特点。运用此生物转化制备手性酰胺羧酸、手性酰胺羧酸酯或手性酰胺醇类化合物的方法，具有操作简便，反应高效，反应条件温和，对映选择性高，产物易分离，产物纯度高的特点，具有重要的应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1中制备Ia所示手性酰胺羧酸类化合物的反应方程式。
图2为本发明实施例1中制备IIa所示内消旋二酰胺化合物的反应方程式。
图3为本发明实施例2中制备Ib所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图4为本发明实施例3中制备Ic所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图5为本发明实施例4中制备Id所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图6为本发明实施例5中制备Ie所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图7为本发明实施例6中制备If所示的手性酰胺醇类化合物的反应方程式。
图8为本发明实施例7中制备Ig所示的手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图9为本发明实施例7中制备式IIb所示内消旋二酰胺化合物的反应方程式。
图10为本发明实施例8中制备式Ih所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图11为本发明实施例9中制备式Ii所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图12为本发明实施例10中制备式Ij所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图13为本发明实施例10中制备式IIc所示内消旋二酰胺化合物的反应方程式。
图14为本发明实施例11中制备式Ik所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
图15为本发明实施例11中制备式IId所示内消旋二酰胺化合物的反应方程式。
图16为本发明实施例12中制备式Il所示手性酰胺羧酸酯类化合物的反应方程式。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、生物材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备式I-1所示手性酰胺羧酸类化合物Ia(R1为-COOH，n为3)
根据图1所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物Ia(R1为-COOH，n为3)，
具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体(菌活为：1×107-1×109CFU/g)，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(186mg)的式IIa所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，得到本发明提供的式I-1所示化合物(R1为-COOH,n为3)的产物Ia共178mg，产率为95％，ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：145-148℃；
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm)7.26(br,s,1H),6.86(br,s,1H),4.30(d,J＝2.2Hz,1H),2.11(dddd,J＝16.8,12.9,4.2,2.2Hz,2H),1.76–1.39(m,5H),1.18(dt,J＝13.1,3.9Hz,1H).
13C NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm)177.14,176.68,67.47,47.85,47.55,24.64,22.79,22.26.
HRMS(ESI+)calcd for[M-H]-(C8H12O4N-),186.07718,found 186.07645.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ia所示化合物。
其中，作为反应物的式IIa所示内消旋二酰胺化合物是按照图2所示的反应方程式通过下述方法制备而得：
向干燥的乙醇(200mL)中加入镁屑(3.6g,150mmol)，以少量碘单质作为引发剂，回流条件下先制成醇镁试剂至溶液变成白色浑浊，之后滴加1,3-丙酮二羧酸二乙酯(9.2mL,50mmol)，加热回流1h之后，停止加热，滴加1,3-二溴丙烷(5mL,50mmol)，滴加过程中剧烈放热，滴加完毕后重新加热回流过夜。停止加热，体系降至室温后，先减压蒸馏除去体系中的乙醇溶液，用1M盐酸(150mL)将残渣溶解后，乙酸乙酯萃取(3×150mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×100mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(15:1)。收集化合物环己酮2,6-二羧酸二乙酯(8.8g,73％)。在0℃条件下，在化合物环己酮2,6-二羧酸二乙酯(484mg,2mmol)的乙醇(12mL)溶液中加入硼氢化钠(76mg,2mmol)，反应5min后加入饱和的氯化铵溶液(10mL)淬灭反应。乙酸乙酯萃取(3×50mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×30mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(10:1)。收集顺式的化合物环己醇2,6-二羧酸二乙酯(180mg,37％)。
向10mL的反应釜中加入甲醇(10mL)，随后加入顺式的化合物环己醇2,6-二羧酸二乙酯(732mg,3mmol)使其完全溶解后,在低温条件下加入2mL的液氨，室温条件下搅拌反应5d。将反应体系中的甲醇除去后，向残留物中加入乙酸乙酯(10mL)超声后抽滤，得到白色固体。收集化合物IIa(221mg,40％)。
实施例2、制备式I-2所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Ib(R1为-COOBn，n为3)
根据图3所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物I b(R1为-COOBn，n为3)，
具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(186mg)的式IIa所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(2ml)、K2CO3(138mg,1mmol)、苄溴(342mg,2mmol)室温(25℃)下搅拌(24小时)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ib(R1为-COOBn，R2为-H，n为3)共182mg，产率为66％，利用高效液相色谱ODH柱可对2结构所示化合物进行手性拆分，结果显示Ib结构所示的化合物的ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：116-117℃；
1H NMR(400MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)7.49–7.28(m,5H),6.76(br,s,1H),5.59(br,s,1H),5.16(s,2H),4.53(s,1H),2.83(br,s,1H),2.42(dd,J＝12.2,4.6Hz,1H),2.24(d,J＝11.6Hz,1H),2.07–1.70(m,5H),1.36(d,J＝13.2Hz,1H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)177.29,174.92,135.51,128.66,128.43,128.13,66.69,65.92,48.29,46.61,24.70,23.46,22.18.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C15H19O4NNa+),300.12063,found 300.12018.
Anal.Calcd.for C15H19NO4:C,64.97；H,6.91；N,5.05.Found:C,64.76H,6.93；N,5.21.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ib所示化合物。
实施例3、制备式I-2所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Ic(R1为-COOCH2C6H4Br，n为3)
根据图4所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物Ic(R1为-COOCH2C6H4Br，n为3)，
具体实施方法为：取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(186mg)的式IIa所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(5ml)、K2CO3(1.38g,10mmol)、邻溴苄溴(1mL,8.6mmol)室温(25℃)下搅拌(48小时)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ic(R1为-COOCH2C6H4Br，n为3)共201mg，产率为57％，ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：158-159℃；
H NMR(400MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)7.59(dd,J＝8.0,1.3Hz,1H),7.41(dd,J＝7.6,1.7Hz,1H),7.33(td,J＝7.5,1.3Hz,1H),7.21(td,J＝7.7,1.8Hz,1H),6.67(br,s,1H),5.50(br,s,1H),5.24(d,J＝2.4Hz,2H),4.56(d,J＝2.0Hz,1H),2.94(s,1H),2.45(ddd,J＝12.2,5.1,1.9Hz,1H),2.32–2.19(m,1H),1.96–1.74(m,5H),1.38(dd,J＝10.7,6.5Hz,1H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)177.38,174.56,134.80,132.95,130.10,129.99,127.61,123.56,66.32,65.93,48.23,46.65,24.69,23.45,22.17.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C15H18O4NBrNa+),378.03114,found 378.03052.
Anal.Calcd.for C15H18BrNO4:C,50.58；H,5.09；N,3.93.Found:C,50.47；H,5.26；N,3.86.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ic所示化合物。
实施例4、制备式I-2所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Id(R1为-COOCH3，n为3)
根据图5所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物Id(R1为-COOCH3，n为3)，
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(186mg)的式IIa所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入甲醇(2mL)溶解后，0℃条件下缓缓滴加CH2N2(2M,10mL)乙醚溶液，使之自然升至室温，反应过夜后将溶剂旋去，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Id(R1为-COOCH3，n为3)共46mg，产率为23％，ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：124-126℃；
1H NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)6.67(br,s,1H),5.53(br,s,1H),4.51(s,1H),3.73(s,3H),3.24(br,s,1H),2.37(dd,J＝12.6,4.2Hz,1H),2.24(d,J＝12.3Hz,1H),2.00–1.74(m,5H),1.52–1.20(m,1H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)177.25,175.56,65.96,52.07,48.39,46.54,24.74,23.45,22.16.
HRMS(ESI+)calcd for[M+H]+(C9H16O4N+),202.10738,found 202.10732.
由上可知，上述化合物结构正确，为Id所示化合物。
实施例5、制备式I-2结构通式所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Ie(R1为-COOCH2CH＝CH2，n为3)
根据图6所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物Ie(R1为-COOCH2CH＝CH2，n为3)，
具体实施方法为：
将化合物Ia(100mg,0.53mmol)加入DMF(1ml)、K2CO3(74mg,0.53mmol)、烯丙基溴(90uL,1mmol)室温(25℃)下搅拌一天(24h)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ie(R1为-COOCH2CH＝CH2，n为3)共100mg，产率为83％，ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：119-122℃；
1H NMR(500MHz CDCl3,TMS)δ(ppm)6.65(br,s,1H),5.91(ddt,J＝16.5,11.0,5.7Hz,1H),5.63–5.43(br,m,1H),5.41–5.16(m,2H),4.63(d,J＝5.7Hz,2H),4.53(s,1H),2.98(br,s,1H),2.40(ddd,J＝12.4,4.4,1.7Hz,1H),2.24(dt,J＝12.8,2.7Hz,1H),2.01–1.74(m,5H),1.38(ddt,J＝13.6,8.9,3.5Hz,1H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)177.22,174.74,131.71,118.64,65.97,65.49,48.41,46.64,24.73,23.45,22.17.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C11H17O4NNa+),250.10498,found 250.10486.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ie所示化合物。
实施例6、制备式I-3所示手性酰胺醇类化合物If(R1为-CH2OH，n为3)
根据图7所示的反应方程式制备手性酰胺醇类化合物If(R1为-CH2OH，n为3)，
具体实施方法为：
将底物Ib(55mg，0.2mmol)溶于EtOH(2ml)和THF(2ml)的混合溶剂中，加入LiCl(17mg，0.4mmol)和NaBH4(15.2mg，0.4mmol)，室温下反应18h后底物消失，向反应体系中加入饱和氯化铵溶液淬灭反应。旋去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-3所述化合物If(R1为-CH2OH，n为3)共33mg，产率为93％。利用高效液相色谱ADH柱可对其结构所示化合物进行手性拆分，结果显示If结构所示的化合物的对映选择性为99.5％。
该产物为无色油状液体；
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm)7.33(br,s,1H),6.92(br,s,1H),4.57(d,J＝2.9Hz,1H),4.31(t,J＝5.3Hz,1H),4.04(q,J＝2.3Hz,1H),3.40(ddd,J＝10.4,7.0,5.5Hz,1H),3.25–3.18(m,1H),2.09(ddd,J＝12.6,3.9,2.0Hz,1H),1.73–1.60(m,2H),1.49(dd,J＝13.8,4.0Hz,1H),1.42–1.30(m,2H),1.30–1.10(m,2H).
13C NMR(500MHz,DMSO-d6)δ(ppm)178.20,66.48,63.54,47.57,44.76,25.08,23.63,22.54.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C8H15O3NNa+),196.09441,found 196.09439.
由上可知，上述化合物结构正确，为If所示化合物。
实施例7、制备式I-2所示手性酰胺羧酸酯类化合物Ig(R1为-COOBn，n为3)
根据图8所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸酯类化合物Ig(R1为-COOBn，n为3)
具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(186mg)的式IIb所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(2ml)、K2CO3(138mg,1mmol)、苄溴(342mg,2mmol)室温(25℃)下搅拌(24h)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ig(R1为-COOBn，n为3)共251mg，产率为91％，利用高效液相色谱ODH柱可对Ig结构所示化合物进行手性拆分，结果显示Ig结构所示的化合物的对映选择性为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：128-129℃；
1H NMR(400MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)7.51–7.30(m,5H),6.27(br,s,1H),5.68(br,s,1H),5.17(d,J＝1.8Hz,2H),4.03(t,J＝10.2Hz,1H),2.92(br,s,1H),2.44(ddd,J＝12.6,10.1,3.8Hz,1H),2.24(ddd,J＝12.7,10.2,3.9Hz,1H),2.04(dd,J＝33.9,13.5Hz,2H),1.83(dt,J＝13.4,3.3Hz,1H),1.63–1.21(m,3H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)176.54,174.39,135.71,128.59,128.27,128.03,71.32,66.54,50.58,50.18,27.98,27.92,24.31.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C15H19O4NNa+),300.12063,found 300.12036.
Anal.Calcd.for C15H19NO4:C,64.97；H,6.91；N,5.05.Found:C,64.91H,6.96；N,5.01.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ig所示化合物。
其中，作为反应物的式IIb所示内消旋二酰胺化合物是按照图9所示的反应方程式通过如下方法制备而得：
向干燥的乙醇(200mL)中加入镁屑(3.6g,150mmol)的镁屑，以少量碘单质作为引发剂，回流条件下先制成醇镁试剂至溶液变成白色浑浊，之后滴加1,3-丙酮二羧酸二乙酯(9.2mL,50mmol)，加热回流1h之后，停止加热，滴加1,3-二溴丙烷(5mL,50mmol)，滴加过程中剧烈放热，滴加完毕后重新加热回流过夜。停止加热，体系降至室温后，先减压蒸馏除去体系中的乙醇溶液，用1M盐酸(150mL)将残渣溶解后，乙酸乙酯萃取(3×150mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×100mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(15:1)。收集化合物环己酮2,6-二羧酸二乙酯(8.8g,73％)。在0℃条件下，在化合物环己酮2,6-二羧酸二乙酯(484mg,2mmol)的乙醇(12mL)溶液中加入硼氢化钠(76mg,2mmol)，反应5min后加入饱和的氯化铵溶液(10mL)淬灭反应。乙酸乙酯萃取(3×50mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×30mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(10:1)。收集反式的化合物环己醇2,6-二羧酸二乙酯(53mg,11％)。
向75mL的耐压瓶中加入甲醇(20mL)，随后加入反式化合物环己醇2,6-二羧酸二乙酯(2.44g,10mmol)使其完全溶解后,在低温条件下加入4mL的液氨，室温条件下搅拌反应7d，反应过程中有白色固体析出。将反应体系中的甲醇除去后，向残留物中加入乙酸乙酯(20mL)超声后抽滤，得到白色固体。收集化合物IIb(1.41g,76％)。
实施例8、制备式I-2所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Ih(R1为-COOCH2C6H4Br，n为3)
根据图10所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸酯类化合物Ih(R1为-COOCH2C6H4Br，n为3)，具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体(中国科学院化学研究所)，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加0.73mmol(136mg)的式IIb所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(5ml)、K2CO3(1.38g,10mmol)、邻溴苄溴(1mL,8.6mmol)室温(25℃)下搅拌(48h)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ih(R1为-COOCH2C6H4Br，n为3)共62mg，产率为24％，ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：181-183℃；
1H NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)7.57(dd,J＝8.0,1.2Hz,1H),7.40(dd,J＝7.6,1.7Hz,1H),7.31(td,J＝7.5,1.2Hz,1H),7.19(td,J＝7.7,1.7Hz,1H),6.27(br,s,1H),5.85(br,s,1H),5.33–5.12(m,2H),4.05(t,J＝10.1Hz,1H),3.00(br,s,1H),2.48(ddd,J＝13.4,10.2,3.8Hz,1H),2.23(ddd,J＝13.5,10.2,3.7Hz,1H),2.15–2.03(m,1H),1.97(dt,J＝14.2,3.1Hz,1H),1.82(dp,J＝13.5,3.3Hz,1H),1.62–1.41(m,2H),1.31(dtt,J＝25.1,14.5,5.3Hz,1H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)176.65,174.12,134.98,132.86,129.96,129.83,127.57,123.42,71.30,66.21,50.63,50.21,28.08,27.93,24.31.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C15H18O4NBrNa+),378.03114,found 378.03050.
Anal.Calcd.for C15H18BrNO4:C,50.58；H,5.09；N,3.93.Found:C,50.42；H,5.06；N,3.83.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ih所示化合物。
实施例9、制备式I-2所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Ii(R1为-COOCH3，n为3)
根据图11所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物Ia(R1为-COOH，n为3)，具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(186mg)的式IIb所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应12h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入甲醇(2mL)溶解后，0℃条件下缓缓滴加CH2N2(2M,10mL)乙醚溶液，使之自然升至室温，反应过夜后将溶剂旋去，快速柱层析得到本发明提供的式I述化合物Ii(R1为-COOCH3，n为3)共42mg，产率为21％，ee值为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：156-158℃；
1H NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)6.32(br,s,1H),5.76(br,s,1H),4.01(t,J＝10.2Hz,1H),3.73(s,3H),3.31(br,s,1H),2.39(ddd,J＝12.5,10.2,3.8Hz,1H),2.24(ddd,J＝12.1,10.2,3.8Hz,1H),2.16–1.92(m,2H),1.84(dq,J＝13.3,3.0Hz,1H),1.57–1.14(m,3H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)176.60,175.00,71.32,52.03,50.33,49.90,27.90,27.87,24.34.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C9H15O4NNa+),224.08933,found 224.08908.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ii所示化合物。
实施例10、制备式I-2所示手性酰胺羧酸酯类化合物Ij(R1为-COOBn，n为2)
根据图12所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸类化合物Ij(R1为-COOBn，n为2)，具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(172mg)的式IIc所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应5h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(2ml)、K2CO3(138mg,1mmol)、苄溴(342mg,2mmol)室温(25℃)下搅拌(24h)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ij(R1为-COOBn，n为2)共213mg，产率为81％，利用高效液相色谱ODH柱可对Ij结构所示化合物进行手性拆分，结果显示Ij结构所示的化合物的对映选择性为99.5％。
该产物为固体；
熔点mp：84-85℃；
1H NMR(400MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)7.45–7.28(m,5H),6.25(br,s,1H),5.74(br,s,1H),5.16(s,2H),4.38(t,J＝9.3Hz,1H),3.27(br,s,1H),2.82(q,J＝9.1Hz,1H),2.65(q,J＝9.2Hz,1H),2.21–1.71(m,4H).
13C NMR(400MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)175.65,173.96,135.66,128.64,128.36,128.08,77.56,66.65,51.41,50.69,24.35,23.59.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C14H17O4NNa+),286.10498,found 286.10498.
Anal.Calcd.for C14H17NO4:C,63.87；H,6.51；N,5.32.Found:C,63.80；H,6.49；N,5.36.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ij所示化合物。
其中，作为反应物的式IIc所示内消旋二酰胺化合物是按照图13所示的反应方程式通过如下方法制备而得：
在丙酮(7.5mL)中加入碳酸钾(4g,29mmol)，加热回流的条件下滴加入氰乙酸乙酯(1mL,9.4mmol)，反应半小时后再滴加1,2-二溴乙烷(1.61mL,18.8mmol)，回流条件下反应过夜。反应体系恢复至室温后，加入水淬灭反应(10mL),乙酸乙酯萃取(3×50mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×50mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(15:1)。收集环丙腈类化合物(1.06g,82％)。
无水条件下，向干燥的无水乙醇(4mL)中加入单质钠(288mg,12.5mmol)，70℃条件下加热回流，至钠单质完全溶解。之后将反应体系降低至50℃，加入丙二酸二乙酯(2g,12.5mmol)，反应半个小时之后向体系中加入环丙腈类化合物(1.74g,12.5mmol)。反应7min后将体系倾倒入冰水混合物(10mL)中淬灭反应，乙酸乙酯萃取(3×50mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×50mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(15:1)。收集亚胺化合物(1.03g,36％)。
向亚胺化合物(227mg,1mmol,200uL)中加入其两倍体积的浓HCl(400uL)，室温条件下搅拌反应5min，之后将其转移至沸水中(800uL)，随后立即放入冰水中冷却。向反应体系中加入水(5mL)，乙酸乙酯萃取(3×20mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×20mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(10:1)。收集环戊酮二羧酸二乙酯化合物(190mg,83％)。
在0℃条件下，在环戊酮二羧酸二乙酯化合物(248mg,1.1mmol)的乙醇(10mL)溶液中加入硼氢化钠(41mg,1.1mmol)，反应5min后加入饱和的氯化铵溶液(5mL)淬灭反应。乙酸乙酯萃取(3×30mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×30mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(10:1)。收集反式的环戊醇二羧酸二乙酯化合物(26mg,10％)。
向15mL的耐压瓶中加入甲醇(5mL)，随后加入反式的环戊醇二羧酸二乙酯化合物(143mg,0.6mmol)使其完全溶解后,在低温条件下加入3mL的液氨，室温条件下搅拌反应12d，反应过程中有白色固体析出。将反应体系中的甲醇除去后，向残留物中加入乙酸乙酯(10mL)超声后抽滤，得到白色固体。收集化合物IIc(91mg,89％)。
实施例11、制备式I-2所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Ik(R1为-COOBn，n为0)
根据图14所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸酯类化合物Ik(R1为-COOBn，n为0)，具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(146mg)的式IId所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应7h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(2ml)、K2CO3(138mg,1mmol)、苄溴(342mg,2mmol)室温(25℃)下搅拌(24h)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Ik(R1为-COOBn，n为0)共213mg，产率为76％，利用高效液相色谱ADH柱可对Ik结构所示化合物进行手性拆分，结果显示Ik结构所示的化合物的ee值为28％。
该产物为固体；
熔点mp：91-93℃；
1H NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)7.48–7.30(m,5H),6.27–6.00(br,m,1H),5.58(br,s,1H),5.16(s,2H),4.43(tt,J＝8.1,4.4Hz,1H),3.57(br,s,1H),2.70–2.53(m,2H),2.51–2.36(m,2H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)173.51,171.91,135.42,128.65,128.46,128.30,66.69,64.99,41.36,40.64.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C12H15O4NNa+),260.08933,found 260.08940.
Anal.Calcd.for C12H15NO4:C,60.75；H,6.37；N,5.90.Found:C,60.67；H,6.18；N,5.85.
由上可知，上述化合物结构正确，为Ik所示化合物。
其中，作为反应物的式IId所示内消旋二酰胺化合物是按照图15所示的反应方程式通过如下方法制备而得：
在0℃条件下，在化合物1,3-丙酮二羧酸二乙酯(1.01g,5mmol)的乙醇(30mL)溶液中加入硼氢化钠(190mg,5mmol)，反应3min后加入饱和的氯化铵溶液(15mL)淬灭反应。乙酸乙酯萃取(3×50mL)，有机相合并后用饱和食盐水(3×30mL)洗涤，无水硫酸镁干燥。除去溶剂后，残留物上载到100-200目硅胶上，洗液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂(5:1)。收集1，3-异丙醇二羧酸二乙酯化合物(970mg,95％)。
向25mL的耐压瓶中加入甲醇(10mL)，随后加入1，3-异丙醇二羧酸二乙酯化合物(950mg,4.6mmol)使其完全溶解后,在低温条件下加入4mL的液氨，室温条件下搅拌反应6d，反应过程中有白色固体析出。将反应体系中的甲醇除去后，向残留物中加入乙酸乙酯(20mL)超声后抽滤，得到白色固体。收集化合物IId(613mg,90％)。
实施例12、制备式I-2结构通式所示的手性酰胺羧酸酯类化合物Il(R1为-COOCH2CH＝CH2，n为0)
根据图16所示的反应方程式制备手性酰胺羧酸酯类化合物Il(R1为-COOCH2CH＝CH2，n为0)
具体实施方法为：
取2克湿重的Rhodococcus erythropolis AJ270菌体，30℃条件下解冻30分钟，用磷酸氢二钾和磷酸二氢钾的缓冲溶液(0.1M,pH 7.0,50ml)将菌体洗入带螺纹口的Erlenmeyer平底烧瓶中，分散摇匀后放入摇床中30℃条件下活化30分钟，然后一次性加1mmol(146mg)的式IId所示化合物，放入摇床中30℃，200rpm条件下进行催化水解反应。整个反应TLC监测，反应7h后停止反应，所得反应液通过一层硅藻土抽滤除去菌体，依次用水20mL洗涤滤渣三次，用旋转蒸发仪除去溶剂后，所生成的单酰胺单羧酸产物未经分离直接投入下一步反应。向残渣中加入DMF(2ml)、Cs2CO3(978mg,3mmol)、烯丙基溴(0.5mL)室温(25℃)下搅拌(24h)反应完毕。其后加H2O(25ml)，乙酸乙酯(3×25ml)萃取，无水MgSO4干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂，干法上样，快速柱层析得到本发明提供的式I-2所述化合物Il(R1为-COOCH2CH＝CH2，n为0)共126mg，产率为67％，ee值为28％。
该产物为无色油状液体；
1H NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)6.21(br,s,1H),5.92(ddt,J＝17.2,10.4,5.8Hz,1H),5.61(br,s,1H),5.41–5.21(m,2H),4.63(dt,J＝5.9,1.4Hz,2H),4.43(tt,J＝7.8,4.6Hz,1H),2.82–2.68(m,1H),2.66–2.53(m,2H),2.53–2.42(m,2H).
13C NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm)173.64,171.80,131.65,118.81,65.57,64.95,41.36,40.54.
HRMS(ESI+)calcd for[M+Na]+(C8H13O4NNa+),210.07368,found 210.07363.
由上可知，上述化合物结构正确，为Il所示化合物。
实施例13：抗肿瘤活性实验
本发明制备的手性β-羟基酰胺类化合物针对结肠癌细胞HCT-116，该细胞来自ATCC，其抗肿瘤实验如下：
利用MTT法测定式I结构通式所示化合物对细胞活性的影响。MTT法又称MTT比色法，是一种检测细胞存活和生长的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。甲醇能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。操作过程如下：用含10％胎小牛血清的培养液配成单个细胞悬液，以每孔1000-10000个细胞接种到96孔板，在37度细胞培养箱中培养24小时之后，加入待测药物，以甲醇作为对照，继续在37度细胞培养箱中培养48小时；每孔加MTT溶液(5mg/ml用PBS配制，pH＝7.4)20ul(200ul培养基)，继续孵育4h，终止培养，小心吸取孔内培养上清液，每孔加150ul甲醇，脱色摇床振荡10min，使结晶物充分溶解；选择490nm(570nm)波长，在酶联免疫监测仪上测定各孔光吸收值，记录结果。
MTT法考察本发明制备提供的式I所示手性β-羟基酰胺类化合物针对结肠癌细胞HCT-116的抗肿瘤活性实验的结果，如下述表1所示，实验结果表明，在浓度为100μmol时，式I结构通式所示化合物中Ic、Ie、Ij，具有较明显的抑制细胞的生长作用。
表中展示化合物Ia-l对结肠癌细胞HCT-116的抗肿瘤活性实验：表格中数据指样品溶液中光吸收值与对照组光吸收值的比值，可以指示该化合物对肿瘤细胞的生长抑制能力，当数值越小，抑制肿瘤细胞生长的能力越强。
Figure BDA0001773522480000181

Claims (11)

1.手性β-羟基酰胺类化合物：
Figure FDA0002910916980000011
2.制备权利要求1中式I-1所示化合物的方法，包括：
在红球菌催化体系的催化下，使得式II所示化合物发生水解反应，得到式I-1所示化合物；
Figure FDA0002910916980000012
所述红球菌催化体系由红球菌Rhodococcus erythropolis AJ270和pH值为6.0-8.0的缓冲溶液组成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述红球菌催化体系通过下述方法制备得到：将所述红球菌接于所述pH值为6.0-8.0的缓冲溶液中30℃活化30分钟，即可；
其中，所述缓冲溶液为Na2HPO4-柠檬酸缓冲溶液、K2HPO4-KH2PO4缓冲溶液、Tris缓冲溶液、Hanks’缓冲溶液或PBS缓冲溶液；
所述红球菌催化体系中，红球菌与所述缓冲溶液的用量比为2g：50mL-1L；其中，红球菌的菌活为：1×107-1×109CFU/g。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：
所述红球菌与式II所示化合物的用量比为2g：1mmol-1mol；
所述水解反应中，温度为20-37℃，时间为3-120小时。
5.制备权利要求1中式I-2-3所示化合物的方法，
a)将权利要求1中式I-1所示化合物或根据权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的式I-1所示化合物与CH2N2的乙醚溶液在甲醇中进行反应，即得；或，
b)将权利要求1中式I-1所示化合物或根据权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的式I-1所示化合物与碱和碘甲烷于有机溶剂中进行反应，即得；
或
制备权利要求1中式I-2-1所示化合物，式I-2-2所示化合物，式I-2-4所示化合物的方法为：
a’)将权利要求1中式I-1所示化合物或根据权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的式I-1所示化合物与碱和R2Br于有机溶剂中进行反应，反应完毕得到式I-2所示化合物，其中，R2为-Bn、邻溴苄基、烯丙基。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法a)中，权利要求1式I-1所示化合物或根据权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的式I-1所示化合物、CH2N2的乙醚溶液与甲醇的用量比为0.1-10mmol：0.5-50ml：5-50mL；
所述CH2N2的乙醚溶液的浓度为0.1-5mol/L；
所述反应中，温度为-20℃-30℃，时间为1-48小时。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法b)中，所述碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸铯中的至少一种；
所述有机溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的至少一种；
权利要求1式I-1所示化合物或根据权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的式I-1所示化合物与碘甲烷、碱、有机溶剂的用量比为0.1-10mmol：0.13-15mL：0.14-14g：1-100mL；
所述反应中，温度为-20℃-50℃，时间为6-48小时。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述方法a’)中，
所述碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸铯中的至少一种；
所述有机溶剂选自丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的至少一种；
权利要求1式I-1所示化合物或根据权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的式I-1所示化合物与R2Br、碱、有机溶剂的用量比为0.1-10mmol：0.13-15mL：0.14-14g：1-100mL；
所述反应中，温度为-20℃-50℃，时间为6-48小时。
9.权利要求1中式I-3所示化合物的制备方法，包括：将权利要求1中式I-2-1所示化合物或根据权利要求5所述方法制备得到的式I-2-1所示化合物、硼氢化钠、氯化锂在有机溶剂中进行还原反应，反应完毕得到式I-3所示化合物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：权利要求1中式I-2-1所示化合物或根据权利要求5所述方法制备得到的式I-2-1所示化合物、硼氢化钠、氯化锂、有机溶剂的用量比为：0.3-10.0mmol：73mg-730mg：0.13-1.4g：4-40mL；
其中，所述有机溶剂选自乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和四氢呋喃中的至少一种；
所述反应中，温度为0℃-50℃，时间为1-48小时。
11.权利要求1中式I-1所示化合物、式I-2-1、式I-2-2、式I-2-3、式I-2-4、式I-2-5、式I-2-6、式I-2-7、式I-2-8所示化合物或式I-3所示化合物在制备下述产品中的应用：1)真核生物肿瘤细胞增殖抑制剂；2)预防和/或治疗肿瘤药物；所述真核生物为哺乳动物；所述肿瘤细胞为癌细胞；所述肿瘤为癌；
所述癌细胞为结肠癌细胞；所述癌为结肠癌。
CN201810959566.5A 2018-08-22 2018-08-22 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用 Active CN110857276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810959566.5A CN110857276B (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810959566.5A CN110857276B (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110857276A CN110857276A (zh) 2020-03-03
CN110857276B true CN110857276B (zh) 2021-03-02

Family

ID=69634989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810959566.5A Active CN110857276B (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110857276B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114957030B (zh) * 2021-02-24 2023-09-22 中国科学院化学研究所 一类手性环状化合物及其制备方法与应用
CN115322980B (zh) * 2021-05-11 2024-04-02 中国科学院化学研究所 酰胺水解酶突变体及其在手性环状化合物合成上的应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1538952A (zh) * 2001-08-03 2004-10-20 ���ֹɷݹ�˾ 用于合成埃坡霉素及其衍生物并经保护的3,5-二羟基-2,2-二甲基-戊酰胺及其制备方法和应用
CN101735133A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 中国科学院化学研究所 一种多取代5-羟基吡咯酮类化合物及其制备方法
CN101898990A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 中国科学院化学研究所 微生物体系催化合成手性氮杂环丁烷酰胺和羧酸类化合物的方法
CN102746278A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 中国科学院化学研究所 手性伪核苷类化合物及其制备方法与应用
CN103288674A (zh) * 2012-02-20 2013-09-11 中国科学院化学研究所 官能化的带有季碳中心的非天然氨基酸及其生物催化去对称化制备方法
CN104066846A (zh) * 2011-11-28 2014-09-24 迈兰实验室有限公司 采用南极假丝酵母脂肪酶b制备手性他汀侧链中间体的方法
CN104262226A (zh) * 2011-04-19 2015-01-07 中国科学院化学研究所 手性伪核苷类化合物及其制备方法与应用
CN104788462A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 中国科学院化学研究所 手性多取代4-羟基色满类化合物及其制备方法与应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7842835B2 (en) * 2003-07-07 2010-11-30 Georgetown University Histone deacetylase inhibitors and methods of use thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1538952A (zh) * 2001-08-03 2004-10-20 ���ֹɷݹ�˾ 用于合成埃坡霉素及其衍生物并经保护的3,5-二羟基-2,2-二甲基-戊酰胺及其制备方法和应用
CN101735133A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 中国科学院化学研究所 一种多取代5-羟基吡咯酮类化合物及其制备方法
CN101898990A (zh) * 2009-06-01 2010-12-01 中国科学院化学研究所 微生物体系催化合成手性氮杂环丁烷酰胺和羧酸类化合物的方法
CN102746278A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 中国科学院化学研究所 手性伪核苷类化合物及其制备方法与应用
CN104262226A (zh) * 2011-04-19 2015-01-07 中国科学院化学研究所 手性伪核苷类化合物及其制备方法与应用
CN104066846A (zh) * 2011-11-28 2014-09-24 迈兰实验室有限公司 采用南极假丝酵母脂肪酶b制备手性他汀侧链中间体的方法
CN103288674A (zh) * 2012-02-20 2013-09-11 中国科学院化学研究所 官能化的带有季碳中心的非天然氨基酸及其生物催化去对称化制备方法
CN104788462A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 中国科学院化学研究所 手性多取代4-羟基色满类化合物及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A Comprehensive Study of Sugar Radicals in Irradiated DNA;Stacey D et al.;《J. Phys. Chem. B》;19980910(第102期);第7683页右栏 *
FIL REG;American Chemical Society;《STN ON THE WEB》;20030409;第1-3页 *
Highly efficient biocatalytic desymmetrization of meso carbocyclic 1,3-dicarboxamides a versatile route for enantiopure 1,3-disubstituted cyclohexanes and cyclopentanes;Hui-Juan Hu et al.;《Org. Chem. Front.》;20190204(第6期);第808–812页 *
有机合成中腈的去对称化生物转化反应研究进展;敖宇飞 等;《有机化学》;20161231;第36卷;第2333-2343页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110857276A (zh) 2020-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104370755B (zh) 一种光学活性的3‑氨基丁醇和3‑氨基丁酸的制备方法
CN109706191B (zh) 一种托莫西汀中间体的酶催化合成方法
CN110857276B (zh) 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用
CN104945303B (zh) 3‑烯基吲哚类化合物的制备方法
CN105237532B (zh) 一种左旋吡喹酮的合成方法及其中间体
CN112358379B (zh) 一种光学纯s构型1,1-双-（4-氟苯基）-2-丙醇的制备方法
CN115286559B (zh) 抗新冠药物帕罗韦德关键中间体的制备方法
Fujii et al. A practical and stereoselective reduction of 3-keto-2-methyl esters or 3-keto-2-methyl amides into erythro-3-hydroxy-2-methyl esters or erythro-3-hydroxy-2-methyl amides with NaBH4 catalyzed by MnCl2
CN112062712A (zh) 一种2-（5-溴-3-甲基吡啶-2-基）乙酸盐酸盐的制备方法
CN110878099B (zh) 一种吡咯[1,2,α]吲哚生物碱衍生物的制备方法
CN111848448B (zh) 一种香茅腈的制备方法
CN114908028B (zh) 一种双相体系下化学酶法级联催化腈类化合物的一锅法合成工艺
CN103288674B (zh) 官能化的带有季碳中心的非天然氨基酸及其生物催化去对称化制备方法
CN108239019B (zh) 一种(2s,5s或5r)-n-叔丁氧羰基-5-羟基-2-哌啶甲酸乙酯的合成方法
CN114957030B (zh) 一类手性环状化合物及其制备方法与应用
CN111138350B (zh) 一种右氯苯那敏和右溴苯那敏的不对称合成方法
CN102807501A (zh) 非天然手性氨基酸及其生物催化去对称化制备方法
CN113214104A (zh) 一种合成芳香乙酰胺的方法
CN115677456B (zh) 一种大麻二酚的制备方法
CN117510316B (zh) 一种果树害虫性信息素(9e,11z)-9,11-十六碳二烯醛的制备方法
CN109400493B (zh) 沙库比曲及其中间体的制备方法
CN111943939B (zh) 色满酮类化合物的合成方法及其农用生物活性
CN111718262A (zh) 一种9-羟基芴-9-羧酸酯类化合物的简易制备方法
US20160319312A1 (en) Synthesis method for l-cyclic alkyl amino acid and pharmaceutical composition having thereof
CN104262226A (zh) 手性伪核苷类化合物及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant