一种右旋反式二氯菊酸的制备方法与流程

本发明涉及一种右旋反式二氯菊酸的制备方法，具体涉及一种利用生物拆分法制备手性右旋反式二氯菊酸的方法。

背景技术：

1、二氯菊酸(又称dv菊酸，英文名称permethrinic acid)，即2.2-二甲基-3-(2.2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸，是合成农用类拟除虫菊酯农药酸部分组成的重要中间体。结构如下：

2、

3、因它的环丙烷环上存在两个手性碳原子，因此存在左右旋两种构型，加上顺反两种异构体，二氯菊酸共有四种异构体。作为拟除虫菊酯农药的酸部组成，不同异构体的二氯菊酸，其杀虫活性差异较大，其中右旋的反式二氯菊酸表现出较高的生物活性，可以用于四氟苯菊酯、氯氟醚菊酯、倍速菊酯等多种菊酯品种的合成。

4、目前，直接采用手性催化剂催化环丙烷化合成右旋反式二氯菊酸的工艺还不成熟，且得到的产品光学活性偏低，因此制造右旋反式二氯菊酸的成熟工艺，还是对消旋的二氯菊酸进行拆分。而传统的化学拆分法，由于拆分剂来源越来越匮乏，生产过程污染大的原因，已逐渐加以淘汰。

5、以生物制品催化二氯菊酸酯选择性水解制备右旋反式二氯菊酸，早期文献均有报道。原先方法都是以酯酶作为催化剂，酯酶多提取于肝脏、胰脏、南极假丝酵母和枯草芽孢杆菌等，但活性酯酶组分提取和酯酶的运输保存均复杂且昂贵，因此开发更为经济便捷的生物催化拆分方法制备右旋反式二氯菊酸成为一项新的途径。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种右旋反式二氯菊酸的制备方法，利用新颖的芽胞杆菌-碱裂解液催化拆分方法制备右旋反式二氯菊酸，最终得到的右旋反式二氯菊酸的ee值大于99％，可以直接用于各类卫生或农用拟除虫菊酯产品。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种右旋反式二氯菊酸的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)制备芽孢杆菌裂解水溶液：

5、芽孢杆菌经lb固体培养基培养后收集枯草芽孢杆菌培养物，枯草芽孢杆菌培养物经去离子水离心洗涤弃去上清后收集沉淀；向沉淀中加入ste溶液震荡后离心，收集上清，重复操作三次，合并上清液；上清液加入蒸馏水离心，弃去上清后收集沉淀，向沉淀中加入氨水或碳原子数6以内的有机胺水，超声裂解后得到芽孢杆菌裂解水溶液，待用；

6、(2)选择性水解：

7、向步骤(1)中得到的芽孢杆菌裂解水溶液中加入消旋的二氯菊酸酯，选择性进行水解，水解结束后分离油水层，水层加入浓盐酸调节体系ph至2，加入溶剂甲苯后萃取得到右旋反式二氯菊酸。

8、上述技术方案中，步骤(1)中，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌枯草亚种(bacillussubtilis subsp.subtilis，中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏编号：cgmcc1.3358)及其他芽孢杆菌属微生物中一种或二种及以上的混合物。

9、上述技术方案中，步骤(1)中，所述的ste溶液，其中nacl浓度0.1mol/l、triscl(ph8.0)浓度10mol/l、edta(ph8.0))浓度1mmol/l。

10、上述技术方案中，步骤(1)中，所述的碳原子数6以内的有机胺，为一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、二异丙胺中的任意一种或二种及以上的混合物。

11、上述技术方案中，步骤(1)中，所述的氨水或碳原子数6以内的有机胺水，其中溶质的质量浓度为1-5％；所述的向沉淀中加入氨水或碳原子数6以内的有机胺水，沉淀与氨水或有机胺水的重量比为2-5:1000。

12、上述技术方案中，步骤(1)中，所述的芽孢杆菌裂解水溶液，含有氨水或碳原子数6以内的有机胺水，氨或有机胺在芽孢杆菌裂解水溶液中的质量浓度为0.1-10％。

13、上述技术方案中，步骤(1)中，所述的枯草芽孢杆菌培养物经去离子水离心洗涤，离心速度为3000rpm，洗涤3次，弃去上清；所述的向沉淀中加入ste溶液震荡后离心，离心速度为3000rpm；所述的上清液加入蒸馏水离心，离心速度为3000rpm；所述的超声裂解，裂解条件为：200w，30分钟。

14、上述技术方案中，步骤(2)中，所述的消旋的二氯菊酸酯，为顺反比10/90～50/50的二氯菊酸甲酯、二氯菊酸乙酯、二氯菊酸正丙酯或二氯菊酸异丙酯中的任意一种。

15、上述技术方案中，步骤(2)中，向芽孢杆菌裂解水溶液中加入消旋的二氯菊酸酯，消旋的二氯菊酸酯在芽孢杆菌裂解水溶液中的质量浓度为1-20％。

16、上述技术方案中，步骤(2)中，向芽孢杆菌裂解水溶液中加入消旋的二氯菊酸酯，所述的芽孢杆菌的质量为消旋的二氯菊酸酯质量的0.5％-5％。

17、上述技术方案中，步骤(2)中，所述的选择性进行水解，水解反应温度为20-60℃，反应时间为6-60hr。

18、与现有技术相比，具有以下特点：

19、本发明通过选择特定微生物及其裂解的缓冲体系，催化消旋二氯菊酸酯的水解，提升单一选择性，最终得到的右旋反式二氯菊酸的ee值大于99％，可以直接用于各类卫生或农用拟除虫菊酯产品的生产制造，避免了低ee值中间体的结晶提纯和酶制剂的复杂制备步骤等，简化了操作过程，为最终工业生产奠定了基础。需要说明的是本发明所使用芽孢杆菌均为野生型芽孢杆菌，并未经过基因修饰及改造，获取方便价格低廉，且培养方法简单可靠，如枯草芽孢杆菌枯草亚种(bacillussubtilissubsp.subtilis，中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏编号：cgmcc1.3358)并且菌的收集及裂解均为常规方法。

技术特征：

1.一种右旋反式二氯菊酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌枯草亚种(bacillussubtilissubsp.subtilis，中国普通微生物菌种保藏管理中心保藏编号：cgmcc1.3358)及其他芽孢杆菌属微生物中一种或二种及以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的碳原子数6以内的有机胺，为一甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、二异丙胺中的任意一种或二种及以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的氨水或碳原子数6以内的有机胺水，其中溶质的质量浓度为1％；所述的向沉淀中加入氨水或碳原子数6以内的有机胺水，沉淀与氨水或有机胺水的重量比为2-5:1000。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的芽孢杆菌裂解水溶液，含有氨水或碳原子数6以内的有机胺水，氨或有机胺在芽孢杆菌裂解水溶液中的质量浓度为0.1-10％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的消旋的二氯菊酸酯，为顺反比10/90～50/50的二氯菊酸甲酯、二氯菊酸乙酯、二氯菊酸正丙酯或二氯菊酸异丙酯中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，向芽孢杆菌裂解水溶液中加入消旋的二氯菊酸酯，所述的消旋的二氯菊酸酯在芽孢杆菌裂解水溶液中的质量浓度为1-20％，所述的芽孢杆菌的质量为消旋的二氯菊酸酯质量的0.5％-5％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的选择性进行水解，水解反应温度为20-60℃，反应时间为6-60hr。

技术总结本发明公开了一种右旋反式二氯菊酸的制备方法，消旋的二氯菊酸酯在氨水或碳原子数6以内的有机胺的芽孢杆菌裂解水溶液中，选择性水解得到ee值大于99％的右旋反式二氯菊酸。本发明通过选择特定微生物及其裂解的缓冲体系，催化消旋二氯菊酸酯的水解，提升单一选择性，最终得到的右旋反式二氯菊酸的ee值大于99％，可以直接用于各类卫生或农用拟除虫菊酯产品的生产制造，避免了低ee值中间体的结晶提纯和酶制剂的复杂制备步骤等，简化了操作过程，为最终工业生产奠定了基础。技术研发人员：吴孝举,冯广军,姜友法,王宝林,郑一汀受保护的技术使用者：江苏扬农化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18