为解决传统化学还原方法的缺陷,羰基还原酶被引入突厥酮系列化合物的合成中.羰基还原酶能够特异性地还原二酮化合物外侧的羰基,而不影响内侧的羰基,从而显著减少杂质的生成,提升产物的纯度和收率.
具体合成路径如下:将化合物1,化合物2或化合物3与羰基还原酶和醇溶剂混合,在10-45℃下反应3-5小时.反应结束后,通过固液分离去除酶,并回收溶剂.醇溶剂可选自乙醇,异丙醇,正丁醇或仲丁醇,其用量与化合物的摩尔比为1:1-50.
在脱水步骤中,中间体在酸性条件下反应,酸的用量为中间体质量的万分之五到百分之十.常用的酸包括稀盐酸,磷酸,硫酸,对甲苯磺酸,醋酸和柠檬酸.反应温度为20-120℃,反应时间为30分钟至10小时.溶剂可选择甲苯,四氢呋喃,环己烷,甲基四氢呋喃,二甲苯,异丙醇,正丁醇或仲丁醇.反应结束后,通过洗涤至中性,去除水层和精馏提纯,最终得到高纯度的突厥酮产物.
与传统化学还原方法相比,采用羰基还原酶的合成方法具有显著优势.首先,该方法具有高度的选择性,能够特异性地还原二酮化合物的外侧羰基,而不会影响内侧羰基,从而减少杂质的形成,提升产物的纯度和收率.其次,该方法不会产生大量废水,对环境更加友好.此外,通过优化反应条件,如温度,时间和溶剂种类,可以进一步提升反应效率.
例如,在丁位突厥酮的合成中,采用羰基还原酶,产物的纯度可达到97.4%,显著高于传统方法的20.5%(采用MPV还原法)和25.4%(采用催化加氢法).