α-苯基乙醇拆分制备(R)-(+)-1-苯基乙醇

手性醇模块化合物具有光学活性，作为可引人手性中心的重要砌块，在制备具有光学活性的医学药物、精细化学品、农用化学品和各种功能材料的中间体中发挥着重要作用。(R)-(+)-1-苯基乙醇具有花香味，作为香料物质广泛应用于化妆品行业中。

(R)-(+)-1-苯基乙醇的应用

手性醇在精细化学品制备、医药、农药和材料等领域有着重要的应用。光学纯(R)-(+)-1-苯基乙醇及其衍生物是重要的手性合成砌块，广泛应用于精细化学品、天然产品和医药产品等的合成中。(R)-(+)-1-苯基乙醇也是香料的合成原料，应用于化妆品行业，在眼药水防腐剂、染料和肠道胆固醇吸收抑制剂合成方面也有应用。^[1]

α-苯基乙醇的拆分

α-苯基乙醇简介

α-苯基乙醇(α-Phenylethanol)，又称为苯基甲基甲醇，亦简称为1-苯基乙醇，是极其重要的芳香族化合物之一，也是典型的手性化合物。天然1-苯基乙醇存在于玫瑰油等多种植物油中，目前主要是通过有机合成或从天然物中萃取获得。α-苯基乙醇通常是无色或者淡黄色液体，具有花香味道。α-苯基乙醇分子中因为具有一个手性C原子，因此存在R型和S型两种光学异构体: (R)-(+)-1-苯基乙醇和S)-(-)-1-苯基乙醇。这两种光学异构体的结构式如下图1-1所示: ^[2]

微生物拆分α-苯基乙醇

微生物法拆分消旋体α-苯基乙醇是通过特定的微生物，有选择将(S)-(-)-1-苯基乙醇氧化为苯基乙酮，留下未反应的(R)-(+)-1-苯基乙醇来实现两种光学异构体的拆分。运用该法对消旋体α-苯基乙醇进行手性拆分或者合成比较成功的有Giancarlo Fanfin利用用脂肪嗜热芽孢杆菌2027和汉逊酵母菌IFO 0974进行的催化反应，KaoruNakamura以及Yuri Hasegawa等用固定化嗜鞣管囊酵母菌IFO 1007等进行的相关拆分研究，此外，Esabi B等通过固定化劳伦梯(氏)隐球菌Cryptococcus laurentii，对底物进行不对称催化继而选择性地得到α-苯基乙醇中的(S)-(-)-1-苯基乙醇。^[2]

酶法拆分α-苯基乙醇

酶法拆分的原理主要是通过酶有选择性地催化(R)-(+)-1-苯基乙醇与酰基供体发生酯化反应或转酯化反应得到(R)-(+)-1-苯基乙酯，(S)-(-)-1-苯基乙醇不与酶反应而被留下，再把R)-(+)-1-苯基乙酯水解得到(R)-(+)-1-苯基乙醇，达到对消旋体苯基乙醇的拆分目的。Larsson ALE等用脂肪酶催化法高效地拆分了α-苯基乙醇，这是第一个具有高产且有良好对映体选择性的实用酶法拆分仲醇例子。这个方法后来被荷兰的DSM公司用来生产(R)-(+)-1-苯基乙醇的衍生物。由于酶法的拆分反应条件温和，且对环境更有利，是目前研究的热点。相关的文献报道已经很多，进行拆分反应的反应溶剂有有机溶剂，也有离子液体。^[2]

膜基手性分离α-苯基乙醇

Ong等以(2-羟丙基)- β-环糊精(HP-β-CD)为手性选择剂，制备了一种新型薄膜复合纳滤膜，用于在有机溶剂中分离苯乙醇外消旋手性化合物的对映体。在非极性正己烷中，(R)-(+)-1-苯基乙醇的对映选择性比(S)-(-)-1-苯基乙醇的对映选择性高60 ~ 80%。结果表明，HP-β-CD对对映选择性起关键作用，不含HP-β-CD的膜没有手性选择性。^[3]

动力学拆分α-苯基乙醇

德国亚琛工业大学的有机化学家Magnus Rueping教授受到自然界Fe-氢化酶催化氢的可逆异裂反应的启发，把铁催化和酶催化相结合，高效实现了醇的不对称动态动力学拆分。

作者使用(R)-(+)-1-苯基乙醇作为模板底物研究了一系列铁催化剂催化醇的消旋化反应。从结果可以看出，催化剂8呈现出最好的活性和选择性。^[4]

手性分子MOF薄膜拆分α-苯基乙醇

澳大利亚蒙纳士大学的Huacheng Zhang和Huanting Wang等联合报道了一种新型手性MOF-聚合物MMMs膜用于高效的手性分子分离。作者使用氨基酸（L-组氨酸（L-His）和谷氨酸（L-Glu）进行合成后修饰，将单手性成功地引入非手性MIL-53-NH2纳米晶中。然后，将MIL-53-NH-L-His和MIL-53-NH-L-Glu纳米晶嵌入到聚醚砜（PES）基质中，形成单一手性的MMMs，该MMMs薄膜对外消旋的1-苯乙醇表现出优异的对映体选择性，ee值高达100%。^[5]

参考文献

[1] 陈敏, 王亚军, 柳志强, 等. 重组短链脱氢酶 LcSDR 催化 (R)-1-苯基乙醇不对称合成的工艺开发[J]. 化学反应工程与工艺, 2016, 32(4): 320-325.

[2] 谭慧姗. 磁化多壁碳纳米管固定脂肪酶拆分α-苯基乙醇的研究[D]. 北京化工大学, 2011.

[3] Ong C S, Oor J Z, Tan S J, et al. Enantiomeric separation of racemic mixtures using chiral-selective and organic-solvent-resistant thin-film composite membranes[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(8): 10875-10885.

[4] El‐Sepelgy O, Alandini N, Rueping M. Merging iron catalysis and biocatalysis—Iron carbonyl complexes as efficient hydrogen autotransfer catalysts in dynamic kinetic resolutions[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2016, 55(43): 13602-13605.

[5] Y. Lu, H. Zhang, J. Y. Chan, R. Ou, H. Zhu, M. Forsyth, E. M. Marijanovic, C. M. Doherty, P. J. Marriott, M. M. B. Holl, H. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 16928.