专利名称：一种胡萝卜根整细胞催化合成r-2-溴-1-芳基乙醇的方法近几十年来，不对称合成研究因其合成产物本身在实际应用中的重大价值获得了迅速的发展。光学活性α-溴代芳香醇是一类重要的手性合成砌块，经过一些简单的化学转化即可获得α位为其它基团的手性芳香醇的合成砌块，因此在医药、农药、添加剂等手性化合物的合成方面有较大的应用价值。手性化合物除了由一些物理方法和化学方法分离外消体得到之外，大部分是采取不对称合成得到，包括不对称化学催化合成法及不对称生物催化合成法，两者都有一定应用。其中不对称生物催化即利用酶或者生物有机体(全细胞、细胞器、组织等)作为催化剂进行不对称化学转化的过程是绿色化工的研究热点之一。生物催化含羰基化合物的不对称转化在不对称合成中占有很重要的地位，其中植物细胞用于催化酮类化合物的不对称还原以生成相应的手性醇是研究较早也是研究的较多的一类反应。用植物作催化剂具有全细胞反应的优点，即多数不用进行酶的提纯，不用加入昂贵的辅酶和保持反应进行的能源，来源丰富、成本低、效率高以及产物对映体选择性好和反应过程环境友好等优势。目前，研究的底物范围越来越广，作为催化剂的植物的种类也在不断增加。已有关于生物催化合成光学活性α-溴代芳香醇的研究报道。文献(Letters in Organic Chemistry，2006，3，613-618)报道了一种微生物(C. lunata)可以催化 α -溴代苯乙酮和α -溴代对硝基苯乙酮成相应的R-2-溴-1-苯乙醇和S-2-溴-1-对硝基苯乙醇， 66值> 94% ；文献(Tetrahedron =Asymmetry, 2006,17 :2287-2291)则通过不同的植物组织的对比，胡萝卜根细胞在催化羰基化合物不对称还方面具有独特的优越性。目前生物催化合成光学活性α -溴代芳香醇的生物催化剂主要集中在微生物领域，包括酵母菌、真菌和细菌等。而将植物整细胞作为生物催化剂应用于光学活性α-溴代芳香醇的合成则未见报道。考虑到胡萝卜在催化羰基化合物方面的优越性，本发明介绍了一种新型生物催化剂即胡萝卜整细胞应用于光学活性α-溴代芳香醇的催化合成方法。发明内容本发明的目的是提供一种植物细胞催化还原α -溴代芳基乙酮制备光学活性 R-2-溴-1-芳基乙醇的方法，针对不同的底物选用合适的反应条件，可明显提高底物α-溴代芳基乙酮的转化率和相应产物R-2-溴-1-芳基乙醇的对映体过量值。本发明的植物整细胞选用胡萝卜根细胞，采用的技术方案如下(1)植物整细胞在反应介质中活化反应介质为ρΗ 6. 4 7. 2磷酸盐缓冲溶液， 胡萝卜根整细胞在介质中的浓度为100 300g/L，活化温度为M 36°C，活化时振荡速度为120r/min，活化时间为0. 2 Ih ；(2)在活化后的体系中加入α -溴代芳基乙酮，进行催化不对称还原α -溴代芳基乙酮的生物转化反应，底物α -溴代芳基乙酮浓度为0. 1 1. Og/L，植物整细胞用量为 50mL的反应介质加5 15g植物整细胞，反应温度为28 36°C，反应时振荡速度为120r/ min，反应时间为24 36h ；(3)反应结束后用溶剂乙酸乙酯萃取分离反应物，分析检测所得光学活性 R-2-溴-1-芳基乙醇。反应结束后用适量溶剂乙酸乙酯萃取后离心分离，萃取液浓缩后利用装有Chiralcel OB-H手性柱或Chiralcel OD-H手性柱的高效液相色谱仪检测，计算出底物转化率和产物的对映体过量值。
本发明的有益效果本发明利用植物整细胞作为生物催化剂催化不对称还原 α -溴代芳基乙酮。利用本发明在底物浓度为0. 1 1. Og/L时，根据不同的底物选择不同的植物细胞催化条件，底物α -溴代芳基乙酮的转化率达到61. 5%以上，产物光学活性 R-2-溴-1-芳基乙醇的对映体过量值达到82. 5%以上，光学纯度高的R-2-溴-1-芳基乙醇是很多天然产物的合成中间体和手性药物的合成前体，而且用到的是廉价的植物作为催化剂，因此本发明制备光学活性R-2-溴-1-芳基乙醇的方法具有较高的应用价值。

下面实施例可以使本领域技术人员全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1 在一锥形瓶中加入0. lmol/L、pH = 7.0的磷酸盐缓冲液50mL和IOg切碎的胡萝卜根细胞，在32°C条件下于水浴恒温振荡仪中振荡(120r/min)20min，使胡萝卜根细胞活化，然后加入0. 02g(0. 4g/L) α-溴代苯乙酮，在相同温度下振荡反应Mh。反应结束后，将40mL乙酸乙酯加入到反应液中，振荡萃取后离心分离，分出萃取液，萃取液浓缩后用装有Chiralcel OD-H手性柱的高效液相色谱仪检测，底物α -溴代苯乙酮的转化率和产物R-2-溴-1-苯乙醇的对映体过量值分别是83. 6%和88. 5%。
实施例2 在一锥形瓶中加入0. lmol/L、pH = 6.4的磷酸盐缓冲液50mL和IOg切碎的胡萝卜根细胞，在32°C条件下于水浴恒温振荡仪中振荡(120r/min)20min，使胡萝卜根细胞活化，然后加入0. 02g(0. 4g/L) α -溴代对甲基苯乙酮，在相同温度下振荡反应^h。 反应结束后，将40mL乙酸乙酯加入到反应液中，振荡萃取后离心分离，分出萃取液，萃取液浓缩后用装有Chiralcel OD-H手性柱的高效液相色谱仪检测，底物α -溴代对甲基苯乙酮的转化率和产物R-2-溴-1-对甲基苯乙醇的对映体过量值分别是63. 1 %和88. 9%。
实施例3 在一锥形瓶中加入0. lmol/L、pH = 6.4的磷酸盐缓冲液50mL和15g胡萝卜根细胞，在30°C条件下于水浴恒温振荡仪中振荡(120r/min)20min，使胡萝卜根细胞活化，然后加入0. 02g(0. 4g/L) α-溴代对甲氧基苯乙酮，在相同温度下振荡反应30h。反应结束后，将40mL乙酸乙酯加入到反应液中，振荡萃取后离心分离，分出萃取液，萃取液浓缩后用装有Chiralcel OD-H手性柱的高效液相色谱仪检测，底物α -溴代对甲氧基苯乙酮的转化率和产物R-2-溴-1-对甲氧基苯乙醇的对映体过量值分别是61. 5%和87.7%。
实施例4 在一锥形瓶中加入0. lmol/L、pH = 7.0的磷酸盐缓冲液50mL和IOg胡萝卜根细胞，在32°C条件下于水浴恒温振荡仪中振荡(120r/min)30min，使胡萝卜根细胞活化，然后加入0.025g(0.5g/L) α-溴代对氯苯乙酮，在相同温度下振荡反应34h。反应结束后，将40mL乙酸乙酯加入到反应液中，振荡萃取后离心分离，分出萃取液，萃取液浓缩后用装有Chiralcel OB-H手性柱的高效液相色谱仪检测，底物α -溴代对氯苯乙酮的转化率和产物R-2-溴-1-对氯苯乙醇的对映体过量值分别是76. 3%和84. 3%。
实施例5 在一锥形瓶中加入0. lmol/L、pH = 7.0的磷酸盐缓冲液50mL和IOg胡萝卜根细胞，在30°C条件下于水浴恒温振荡仪中振荡(120r/min)30min，使胡萝卜根细胞活化，然后加入0.025g(0.5g/L) α-溴代间氯苯乙酮，在相同温度下振荡反应^h。反应结束后，将40mL乙酸乙酯加入到反应液中，振荡萃取后离心分离，分出萃取液，萃取液浓缩后用装有Chiralcel OB-H手性柱的高效液相色谱仪检测，底物α -溴代间氯苯乙酮的转化率和产物R-2-溴-1-间氯苯乙醇的对映体过量值分别是77. 5%和84. 1%。
实施例6 在一锥形瓶中加入0. lmol/L、pH = 7.0的磷酸盐缓冲液50mL和IOg胡萝卜根细胞，在32°C条件下于水浴恒温振荡仪中振荡(120r/min)30min，使胡萝卜根细胞活化，然后加入0.025g(0.5g/L) α-溴代对硝基苯乙酮，在相同温度下振荡反应34h。反应结束后，将40mL乙酸乙酯加入到反应液中，振荡萃取后离心分离，分出萃取液，萃取液浓缩后用装有Chiralcel OB-H手性柱的高效液相色谱仪检测，底物α -溴代对硝基苯乙酮的转化率和产物R-2-溴-1-对硝基苯乙醇的对映体过量值分别是82. 3%和82. 5%。


本发明公开了一种生物催化不对称合成R-2-溴-1-芳基乙醇的方法。该方法如式所示，利用胡萝卜根整细胞作为生物催化剂，在合适的条件下催化不对称还原α-溴代芳基乙酮合成相应的R-2-溴-1-芳基乙醇，R-2-溴-1-芳基乙醇的对映体过量值达到82.5％以上，式中，R为H、p-CH3、p-OCH3、p-Cl、p-NO2、m-Cl等不同的取代基。本发明所合成的手性卤化醇R-2-溴-1-芳基乙醇本身是一类重要的手性合成砌块，也可以通过简单的转化变成α位为其它基团的手性合成砌块，因此在医药、农药、添加剂等手性化合物的合成方面有较大的应用价值。