专利摘要

专利摘要

一种生物催化合成2‑噻吩乙胺的方法，所述方法是将葡萄糖、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾按一定比例配成水溶液，灭菌冷却得地衣芽孢杆菌培养基；再按照一定的菌体浓度，在摇床中恒温下活化；然后将2‑硝基乙烯基噻吩溶解，加入到活化培养基中进行生物催化反应，后经离心分离，上清液用乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥、减压蒸馏得产物2‑噻吩乙胺。本方法具有工艺简单、合成收率高、成本低廉以及环境污染少的显著特点和进步。

权利要求

1.一种生物催化合成2-噻吩乙胺的方法，所述方法是按下列步骤进行的：

1）地衣芽孢杆菌培养基的配制

将水、葡萄糖、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾以质量比为1000∶30∶7∶6的比例加入到器皿中配成水溶液，调节pH=8，灭菌30 min，冷却获得地衣芽孢杆菌培养基；

2）地衣芽孢杆菌的活化

按照地衣芽孢杆菌培养基的溶液∶地衣芽孢杆菌的质量比为10∶1加入地衣芽孢杆菌，在摇床中恒温37℃，以转速180转/min活化1小时；

3）2-噻吩乙胺的合成

将2-硝基乙烯基噻吩溶于四氢呋喃中，以5 g/L的反应物量加入到活化的培养基中，在37℃，转速为180转/分的摇床中生物催化反应96小时，反应期间保持pH=8，反应后离心分离反应液，上清液用乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥、减压蒸馏得产物2-噻吩乙胺。

2.如权利要求1所述的生物催化合成2-噻吩乙胺的方法，所述地衣芽孢杆菌菌液浓度为：5.0*10⁹ cfu/mL。

说明书

技术领域

本发明涉及一种2-噻吩乙胺的合成方法，尤其是一种以地衣芽孢杆菌生物催化还原2-硝基乙烯基噻吩合成2-噻吩乙胺的方法，属于化工和医药技术领域。

背景技术

2-噻吩乙胺是合成心脑血管疾病的药物盐酸噻氯吡啶的重要中间体，也是其它降血脂药、血小板凝集抑制剂、心血管舒张药、5-脂氧合酶抑制剂和多种抗菌药等生物活性药物中间体。目前文献报道的最常见的合成方法是以噻吩为原料，制备2-噻吩甲醛，然后与硝基甲烷反应得到2-硝基乙烯基噻吩，最后经还原得到2-噻吩乙胺。在这条设计的合成路线中，最后一步还原反应既要还原双键，又要还原硝基，且分子中含有硫，造成此合成步骤成本高、且反应条件苛刻。目前主要的还原方法有以下三种：（1）以硼氢化钠为还原剂还原：该方法收率75%，但还原剂和溶剂用量大，成本高；（2）以氢化铝锂为还原剂还原：该还原剂易于引起爆炸，且价格昂贵，一般仅供实验室使用；（3）以氢气为还原剂还原：该方法需分步进行硝基还原和双键还原，催化剂活性被噻吩硫抑制，收率偏低，且工艺需在高温高压下进行，安全风险较大。

上述方法都不符合有机合成的高效还原性、原子经济性和环境保护性三大趋势。本发明采用生物催化还原的方法，该方法具有效率高、选择性强、成本低、装置简单、环境污染少等特点，优势显著。

发明内容

本发明的目的在于针对现有化学合成技术成本高的不足，提供一种反应条件温和、操作简单、收率高、成本低廉的合成方法，特别是使用几乎没有环境污染的微生物将2-硝基乙烯基噻吩还原为2-噻吩乙胺的合成方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的。

一种生物催化合成2-噻吩乙胺的方法，所述方法是按下列步骤进行的：

1）地衣芽孢杆菌培养基的配制

将水、葡萄糖、磷酸氢二钠和磷酸二氢钾以质量比为1000∶30∶7∶6的比例加入到器皿中配成水溶液，调节pH=8，灭菌30 min，冷却得地衣芽孢杆菌培养基；

2）地衣芽孢杆菌的活化

按照地衣芽孢杆菌培养基的溶液∶地衣芽孢杆菌的质量比为10∶1加入地衣芽孢杆菌，在摇床中恒温37℃，以转速180转/min活化1小时；

3）2-噻吩乙胺的合成

将2-硝基乙烯基噻吩溶于四氢呋喃中，以5 g/L的反应物量加入到活化的培养基中，在37℃，转速为180转/分的摇床中生物催化反应96小时，反应期间保持pH=8，反应后离心分离反应液，上清液用乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥、减压蒸馏得产物2-噻吩乙胺。

其中，所述地衣芽孢杆菌菌液浓度为：5.0*10⁹ cfu/mL。

实现本发明上述所提供的一种生物催化合成2-噻吩乙胺的方法，与现有化学方法合成2-噻吩乙胺相比，具有以下三个实质性的特点和显著进步。

一是本方法采用地衣芽孢杆菌一步还原2-硝基乙烯噻吩中的双键和硝基，极大地降低了成本，而且反应条件温和，操作简便。

二是本方法合成路线环境友好，无污染。用化学方法还原制备2-噻吩乙胺均会造成一定程度的环境污染，使用地衣芽孢杆菌无毒无害，且收率较高。

三是本方法使用过的地衣芽孢杆菌经活化后重复使用，进一步降低了生产成本。

具体实施方式

为了清楚说明本发明中的方案，下面进一步说明本发明的具体实施方式。

实施例1

将3 g葡萄糖、0.7 g磷酸氢二钠和0.6 g磷酸二氢钾溶于100 mL水中，调节 pH=8，灭菌30 min，冷却得地衣芽孢杆菌培养基；

向上述培养基中加入10 g地衣芽孢杆菌，在摇床中以转速180转/分，37℃恒温条件下，活化1小时。

将0.5 g 2-硝基乙烯基噻吩溶于5 mL四氢呋喃中，然后加入到活化的培养基溶液中，在37℃，转速为180 转/分的摇床中生物催化反应96小时，反应期间保持pH=8，反应后离心分离反应液，上清液用乙酸乙酯溶剂萃取、饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、减压蒸馏得产物2-噻吩乙胺，收率为75.5 %。

实施例2

地衣芽孢杆菌的活化及重复利用

将3 g葡萄糖、0.7 g磷酸氢二钠和0.6 g磷酸二氢钾溶于100 mL水中，调节 pH=8，灭菌30 min，冷却得地衣芽孢杆菌培养基；

向上述培养基中加入由实施例1离心分离得到的湿地衣芽孢杆菌15 g，再加入0.5 g 2-硝基乙烯基噻吩与5 mL四氢呋喃组成的溶液，在摇床中37℃，转速为180 转/分生物催化反应96小时，反应期间保持pH=8，反应后离心分离反应液，上清液用乙酸乙酯溶剂萃取、饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、减压蒸馏得产物2-噻吩乙胺，收率为73.0 %。

对比实施例1

本实施例与实施例1的区别在于，向培养基溶液中加入酵母菌，替代地衣芽孢杆菌，其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率为65.8 %。收率低于实施例1。

对比实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，在培养基配制过程中和生物催化过程中通过滴加10 %的NaOH溶液或者2 mol/L的HCl溶液调节培养液的pH值，分别为pH=4， pH=5， pH=6，pH=7和pH=9，其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率分别为25.8 %，34.5 %，58.9 %，72.3 % 和53.2 %。收率均低于实施例1。

对比实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，在生物催化反应过程中，改变反应温度为30℃，32℃，35℃，40℃和42℃，其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率分别为53.2 %，58.3 %，65.9 %，67.8 %和40.2 %。收率均低于实施例1。

对比实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，在生物催化反应过程中，改变反应时间为24小时，48小时，72小时，120小时，144小时和168小时，其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率分别为20.7 %，45.9 %，65.8 %，71.3 %，66.6 %和52.0 %。收率均低于实施例1。

对比实施例5

本实施例与实施例1的区别在于，将不同质量分别为0.2 g，0.4 g，0.6 g，0.8 g和1.0 g的原料2-硝基乙烯基噻吩，溶于5 mL四氢呋喃中。其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率分别为45.9 %，74.3%，66.5%，52.0 %和35.7 %。收率均低于实施例1。

对比实施例6

本实施例与实施例1的区别在于，将不同质量的地衣芽孢杆菌分别为5 g，8 g，12 g，15 g和20 g加入到培养基溶液中，在摇床中以转速180转/分， 37 ℃恒温条件下，活化1小时得活化后的地衣芽孢杆菌培养液。其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率分别为45.5 %，68.3 %，74.6 %，62.0 %和55.7 %。收率均低于实施例1。

对比实施例7

本实施例与实施例1的区别在于，分别用不同的溶剂甲醇、乙醇和二氧六环溶解2-硝基乙烯基噻吩。其它实验步骤、反应条件与实施例1相同，得到2-噻吩乙胺的收率分别为56.2 %，65.4 %和68.1 %。收率均低于实施例1。

由实施例1至对比实施例7可以看出，本发明所述反应工艺，是实现2-硝基乙烯基噻吩生物催化反应制得2-噻吩乙胺的最优工艺，改变反应条件，都导致产物收率降低。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

一种生物催化合成2-噻吩乙胺的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。