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山東理工大學首篇 Nat. Commun. 一種液—液兩相手性萃取拆分制備光學純氨基酸的新策略和新方法

來源：山東理工大學 2021-01-08

導讀：1月5日，綜合類國際頂級學術期刊《Nature Communications》在線發(fā)表了山東理工大學化學化工學院黃昊飛副教授最新研究成果——“Enantioselective extraction of unprotected amino acids coupled with racemization”，報道了一種液—液兩相手性萃取拆分制備光學純氨基酸的新策略和新方法。論文以黃昊飛副教授為第一作者，山東理工大學為第一完成單位，這是山東理工大學首次以第一完成單位在《Nature》子刊《Nature Communications》上發(fā)表論文。

液-液兩相手性萃?。‥nantioselective Liquid-Liquid Extraction，ELLE）是在最近的十幾年中快速發(fā)展起來的一種外消旋手性化合物的拆分方法，特別是在生產光學純氨基酸方面展現出了非常好的產業(yè)化前景。但是，傳統萃取方法僅能從消旋體氨基酸中進行手性拆分，導致其最大收率僅為50%，且水相中的殘余的對映體氨基酸不易回收再利用。

針對這一問題，近年來研究團隊在新型手性萃取劑及萃取方法上做了大量研究工作，并在JACS、Chem. Eur. J.等高水平期刊（J. Am. Chem. Soc.2013, 135(7): 2653-2658；Chem. Eur. J.2014, 20: 2895-2900）發(fā)表多篇研究成果。本次發(fā)表的論文則創(chuàng)造性的開發(fā)了一種全新的含叔丁基酮結構的手性萃取劑分子實現了對手型氨基酸99%以上對映體選擇性。隨后，團隊又開發(fā)了一種溫和條件下的氨基酸消旋新方法，并將其與萃取過程耦合，使水相中氨基酸消旋與有機相中手性氨基酸的萃取過程可以協同進行。最終，科研團隊巧妙設計了一種連續(xù)化萃取-水解的工藝和設備，成功實現了以L型氨基酸為底物，采用萃取方法連續(xù)制備高純度D型氨基酸，并徹底解決了傳統萃取工藝收率小于50%且萃取流程長、工藝復雜的問題。該制備工藝與酶催化的動態(tài)動力學拆分方法（DKR）及不對稱合成（asymmetric chemical syntheses）相比，在連續(xù)化生產、底物實用性、體系可循環(huán)使用、反應條件溫和等方面具有更大的優(yōu)勢。