本发明涉及生物催化与手性合成技术领域，具体来说涉及一种手性3-羟基-2-丁酮的制备方法。
背景技术：
手性3-羟基-2-丁酮是奶油、干酪、咖啡和坚果等食品的香味增强剂，被认为是白酒质量的重要成分，能够调节白酒的风味且具有增香的作用，贵州茅台酒中含有手性3-羟基-2-丁酮，利用绿色的生物方法高效获得高光学纯的3-羟基-2-丁酮仍然是生物转化的瓶颈。
目前获得手性3-羟基-2-丁酮主要是利用金属催化剂对2,3-丁二酮选择性还原和对2,3-丁二醇选择性氧化，其中存在过度还原或者过度氧化，且副产物多，而利用生物酶丁二酮还原酶进行生物催化时需要添加昂贵的辅酶等不足。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种能够获得高光学纯、成本低且安全环保的手性3-羟基-2-丁酮的制备方法。
一种手性3-羟基-2-丁酮的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、生物转化：首先称取(rac)-3-羟基-2-丁酮（0.5mmol,44.0mg）溶于装有5ml生物转化反应溶剂的锥形瓶（规格:25ml）中，然后用移液枪移取生物转化中参与反应的酰基供体（2.5mmol，301.3mg）于反应液中，随后称取生物催化剂（50mg）作为生物催化剂加入到反应液中，最后将反应瓶于250rpm和30℃的摇床中反应12h；
步骤二、生物转化结果检测：上述生物转化结束以后，加入乙酸乙酯萃取，然后过滤、旋蒸去溶剂，柱层析分离获得手性3-羟基-2-丁酮，通过gc仪器来检测生物转化结果。
所述生物转化反应溶剂为甲基叔丁基醚。
所述生物转化中参与反应的酰基供体为氯乙酸乙烯酯。
所述生物催化剂为商业脂肪酶lipozyme435、lipozymetlim和lipozymermim，也是固定化的脂肪酶lipozyme435、lipozymetlim和lipozymermim。
本发明与现有的技术相比，具有以下的明显的优点和有益的效果，从以上的技术方案可知，一般生物催化反应中有机溶剂会降低酶的活性，而此商业脂肪酶lipozyme435、lipozymetlim和lipozymermim在甲基叔丁基醚具有较好的生物催化活性，而消旋体的3-羟基-2-丁酮和商业脂肪酶lipozyme435、lipozymetlim和lipozymermim的价格都很廉价，由此本发明利用商业脂肪酶lipozyme435、lipozymetlim和lipozymermim动力学拆分获得高光学纯的3-羟基-2-丁酮，提供了一种非常经济有效的制备途径。
具体实施方式
实施例1
一种手性3-羟基-2-丁酮的制备方法，包括以下的步骤：
步骤一、生物转化：首先称取(rac)-3-羟基-2-丁酮（0.5mmol,44.0mg）溶于装有5ml甲基叔丁基醚的锥形瓶（规格:25ml）中，然后用移液枪移取氯乙酸乙烯酯（2.5mmol，301.3mg）于反应液中，随后称取商业脂肪酶lipozyme435（50mg）作为生物催化剂加入到反应液中，最后将反应瓶于250rpm和30℃的摇床中反应12h。
步骤二、生物转化结果检测：上述生物转化结束以后，加入乙酸乙酯萃取，然后过滤、旋蒸去溶剂，柱层析分离获得(r)-3-羟基-2-丁酮，50%产率，产物做手性gc分析，91%ee。
产物分析：
gc检测柱型号：bgb-175毛细管柱（30m×0.53mm,3μm）
gc分析程序：程序升温，起始柱温80oc，维持10min，以10oc/min的速率升至130oc，维持7min；进样口温度：220oc；fid检测器，检测器温度：230oc；进样方式：顶空进样，平衡温度：80oc，载气为n2。保留时间：t(s)-1=12.3min,t(r)-1=12.0min。
实施例2
一种手性3-羟基-2-丁酮的制备方法，包括以下的步骤：
步骤一、生物转化：首先称取(rac)-3-羟基-2-丁酮（0.5mmol,44.0mg）溶于装有5ml甲基叔丁基醚的锥形瓶（规格:25ml）中，然后用移液枪移取氯乙酸乙烯酯（2.5mmol，301.3mg）于反应液中，随后称取商业脂肪酶lipozymetlim（50mg）作为生物催化剂加入到反应液中，最后将反应瓶于250rpm和30℃的摇床中反应12h。
步骤二、生物转化结果检测：上述生物转化结束以后，加入乙酸乙酯萃取，然后过滤、旋蒸去溶剂，柱层析分离获得(r)-3-羟基-2-丁酮，50%产率，产物做手性gc分析，87%ee。
产物分析：
gc检测柱型号：bgb-175毛细管柱（30m×0.53mm,3μm）
gc分析程序：程序升温，起始柱温80oc，维持10min，以10oc/min的速率升至130oc，维持7min；进样口温度：220oc；fid检测器，检测器温度：230oc；进样方式：顶空进样，平衡温度：80oc，载气为n2。保留时间：t(s)-1=12.3min,t(r)-1=12.0min。
实施例3
一种手性3-羟基-2-丁酮的制备方法，包括以下的步骤：
步骤一、生物转化：首先称取(rac)-3-羟基-2-丁酮（0.5mmol,44.0mg）溶于装有5ml甲基叔丁基醚的锥形瓶（规格:25ml）中，然后用移液枪移取氯乙酸乙烯酯（2.5mmol，301.3mg）于反应液中，随后称取商业脂肪酶lipozymermim（50mg）作为生物催化剂加入到反应液中，最后将反应瓶于250rpm和30℃的摇床中反应12h。
步骤二、生物转化结果检测：上述生物转化结束以后，加入乙酸乙酯萃取，然后过滤、旋蒸去溶剂，柱层析分离获得(r)-3-羟基-2-丁酮，50%产率，产物做手性gc分析，99%ee。
产物分析：
gc检测柱型号：bgb-175毛细管柱（30m×0.53mm,3μm）
gc分析程序：程序升温，起始柱温80oc，维持10min，以10oc/min的速率升至130oc，维持7min；进样口温度：220oc；fid检测器，检测器温度：230oc；进样方式：顶空进样，平衡温度：80oc，载气为n2。保留时间：t(s)-1=12.3min,t(r)-1=12.0min。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。