15-羟基十酸的制备

背景及概述

羟基脂肪酸(HFAs)含有羧基以及一个或多个羟基，碳链可以是饱和或不饱和的。与普通脂肪酸相比，HFAs因具有更高的黏度和反应活性等特殊性质而备受关注。根据羟基所处的位置，HFAs也可以简单分为α-HFAs，β-HFAs，ω-HFAs以及中位HFAs。其中，ω-羟基脂肪酸由于其羟基连接烃链最末端的碳原子，从而为合成高分子材料提供了最长的碳链骨架，可用于生产优质的绿色合成纤维。近年来，为扩大植物油的高值化利用范围，植物油中富含的脂肪酸如油酸、亚油酸、蓖麻油酸等被广泛研究和开发，主要是应用生物催化技术合成工业所需的ω-羟基脂肪酸。15-羟基十酸属于ω-羟基脂肪酸，作为药物中间体和合成前体，同时有较多聚合物材料等方面的用途。

制备

ω-羟基脂肪酸的合成可以分为两类：脂肪酸的末端C—H氧化以及脂肪酸碳链内部的氧化裂解。其中，碳链末端的C—H氧化反应主要由P450单加氧酶或烷烃氧化酶 AlkBGT催化；而碳链内部的氧化裂解反应主要由拜耳-维利格单加氧酶(Baeyer-Villiger monooxygenases，BVMOs)或脂氧合酶及裂解酶催化，这也是长链不饱和脂肪酸转化为中链 ω-羟基脂肪酸中的一个常用反应。本节主要介绍植物油转化为ω-羟基脂肪酸的多酶级联反应，汇总了油酸、亚油酸和蓖麻油酸这三大类植物油通过上述第二类反应转化为饱和、不饱和 ω-羟基脂肪酸 的生物催化级联反应。脂氧合酶可以在亚油酸、亚麻酸等脂肪酸的双键处加氧生成过氧化物，再通过裂解酶断裂生成末端醛酸。以亚油酸为例，为获得中间产物15-醛基十酸以进一步合成15-羟基十酸及其衍生物[1]。15-羟基十酸的合成反应式如下图：

图1 15-羟基十酸的合成反应式

参考文献

[1] Metzger J O，Bornscheuer U. Lipids as renewable resources:current state of chemical and biotechnological conversion and diversification[J]. Appl. Microbiol. Biotechnol.，2006，71(1):13-22.