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• 手性α-卤代芳基醇作为一种具有高附加值的手性化合物, 在制药工业、精细化工产业和信息工业中的应用十分广泛^[1~3].手性α-卤代芳基醇的制备往往需要多步合成过程和纯化操作, 使用的溶剂量较多, 生产成本较高, 并且产生了严重的污染.例如日本的Tsuboi小组通过采用氧化、去氯和脱卤等多步反应制得氟甲基芳香酮, 并使用面包酵母进行不对称还原研究, 所得产物手性氟甲基芳香醇的产率不到50%, ee值仅在47%~94%^{[4, 5]}.

  生物催化反应具有反应条件温和、产物的产率高, 选择性好等优点, 已经成为获取光学活性手性醇的有效途径之一^{[6, 7]}, 国内的许建和小组和魏东芝小组^[8~11]分别研究了不同来源的羰基还原酶催化卤代芳基酮类化合物的不对称还原反应, 可以较高产率和光学纯度得到手性卤代芳基醇类化合物, 但是底物卤代芳基酮类化合物多为商业购买, 且价格昂贵.

  目前, “一锅煮”的化学-酶法是合成手性药物和精细化学品的一个较好的选择^[12], 为合成功能性的化合物提供了更为简单、经济的方法.即一般的合成过程仍然采用化学合成, 当涉及到手性合成的关键步骤时则采用生物催化的方法, 这样就实现了优势互补, 可以有效地提高产物产率和过程的经济性.目前为止, 利用化学-酶法在“一锅煮”体系中合成手性化合物的报道还是比较少^[12~19], 原因之一是化学反应和酶催化反应的相容性问题无法得到解决, 解决生物相容性的问题是将二者结合起来实现“一锅煮”合成的关键问题, 其中, 以价廉易得的芳基酮为底物, 利用化学卤代和生物催化不对称还原在“一锅”中合成手性α-卤代芳基醇的工作还未见文献报道.

  本工作首次研究了以芳基酮为底物, 经化学催化卤代合成α-卤代芳基酮, 无需中间产物分离, 直接在反应体系中加入红酵母(Rhodotorula sp.) AS2.2241的细胞悬浮液, 即可以高产率和高光学纯度地催化α-卤代芳基酮不对称还原为手性的α-卤代芳基醇(Scheme 1).由于是一锅煮的两步反应, 对于每一步反应中的每一种底物都可以选择最佳的反应试剂和反应条件.在此基础上系统研究两步反应的相容性问题并加以解决, 从而以高的产率和ee值获得目标产物.

  Scheme 1

  

  Scheme 1.  “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

  Scheme 1.  One-pot chemo-enzymatic synthesis of chiral α-halogenated aryl alcohol

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  1.   结果与讨论

  1.1   化学卤代反应条件考察

  首先, 以苯乙酮(1a, 0.5 mmol)为底物, 尝试了不同溶剂体系、卤代试剂含量、反应时间和卤代试剂对该反应的影响, 找到一个良好的反应条件(表 1).在三种不同溶剂体系中, 甲醇相比于其他两种溶剂得到的产率较高, 为90%(表 1, Entries 1~3).接下来对卤代试剂含量及反应时间进行考察.逐渐增加N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)用量, 在NBS用量为1.20 equiv.时, 产率达到97%, 进一步增加NBS用量, 产率会降低到91%, 可能因为溴代试剂含量增大, 将生成的一溴代物进一步转化代为二溴代物(表 1, Entries 3~6).在3个不同时间内取样分析产率, 发现进行溴代反应时间越长, 其产率会越低, 因此卤代反应要在尽可能短的时间内完成(表 1, Entries 5, 7, 8).

  表 1

  

  表 1  化学法制备α-卤代芳基酮^a

  Table 1.  Chemical preparation of halogenated aryl ketones

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  Entry	Sub. 1	Solventb	Halogenating agentc	Halogenating agent/equiv.	Time/h	Temperature/℃	Prod.	Yieldd/%
  1	1a	SFRC	NBS	1.00	6	30	2b	83
  2	1a	ACN	NBS	1.00	6	30	2b	87
  3	1a	MeOH	NBS	1.00	6	30	2b	90
  4	1a	MeOH	NBS	1.10	6	30	2b	93
  5	1a	MeOH	NBS	1.20	6	30	2b	97
  6	1a	MeOH	NBS	1.30	6	30	2b	91
  7	1a	MeOH	NBS	1.20	3	30	2b	81
  8	1a	MeOH	NBS	1.20	12	30	2b	89
  9	1a	MeOH	NCS	1.10	6	30	2a	85
  10	1a	MeOH	DCDMH	0.50	3	50	2a	96
  11	1b	MeOH	DBDMH	0.60	1	50	2c	95
  12	1c	MeOH	DBDMH	0.80	1	50	2d	96
  aReaction conditions: aryl ketones (0.5 mmol), p-TsOH (0.2 equiv. of ketone), solvent (1.0 mL); b. SFRC: solvent-free reaction conditions; ACN: acetonitrile; MeOH: methanol; cNCS: N-chlorosuccinimide, DCDMH: 1, 3-dichloro-5, 5-dimethylhydantoin, NBS: N-bromosuccinimide, DBDMH: 1, 3-dibromo-5, 5-dimethyl- hydantoin; d. Determined by GC analysis.

  在氯代反应中, 首先尝试了用N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)作为氯代试剂进行氯代反应, 在与NBS相同的条件下, 产物2a的产率只有85%(表 1, Entry 9). NCS的卤代选择性不如NBS的原因可能是NCS中的氯原子活性较大, 反应速率快, 在一元取代下反应不易控制.因此, 为了获得更高的产率, 选择二氯海因(DCDMH)对底物进行氯代, 一氯代产物2a的产率达到96%(表 1, Entry 10), 可以看出二氯海因要比NCS具有更高的一氯代的选择性, 且二氯海因具有两个氯原子, 反应用量比NCS少.接下来, 对底物1b和1c进行溴代实验, 可以看出使用二溴海因(DBDMH)得到的一溴代物2c和2d产率可以达到95%以上(表 1, Entries 11, 12), 并且使用二溴海因卤代试剂明显缩短了化学卤代的时间.

  1.2   芳基酮化学卤代与Rhodotorula sp. AS2.2241生物催化还原相容性研究

  为了能使第一步化学法与第二步酶法顺利偶合, 首先要解决两者之间的生物相容性问题, 因此, 有必要对影响芳基卤代酮化学-酶法的因素进行模拟(表 2).可以看出, 在对甲醇, 对甲苯磺酸, 溴代试剂含量和反应液pH, 4个不同条件的考察中, 发现在其他条件不变的前提下, 细胞可以耐受甲醇含量在2%~5%的范围内, 当甲醇含量达到10%时, 对细胞具有一定的毒性, 影响酶的活性, 导致底物3b的产率明显降低达到55%(表 2, Entries 1~3).细胞在最适pH值的环境中才能对底物进行高效的生物催化还原, 调节反应液pH至7.0后加入细胞悬浮液分别对底物2a, 2b, 2c, 2d进行生物催化, 得到手性产物的产率均为100%(表 2, Entries 4, 6, 9, 10).若不调节反应液pH值, 会影响到细胞催化还原底物的活性, 导致底物不能完全转化, 并分别以76%和79%的产率生成相应的手性产物3a, 3b(表 2, Entries 5和8).在对其余两种因素进行考察时, 对甲苯磺酸与卤代试剂的含量均超过了实际实验中的剩余量, 发现在设定的含量标准下, 细胞依然能100%的催化还原底物, 得到产率为100%的手性产物, 说明对甲苯磺酸与卤代试剂维持在一定的浓度下时, 通过调节反应液pH值会消除这两种因素对生物催化还原的影响.

  表 2

  

  表 2  芳基酮化学卤代与Rhodotorula sp. AS2.2241生物催化还原相容性反应条件^a

  Table 2.  Compatibility of chemical halogenating reaction of aryl ketones and biocatalytic reduction of Rhodotorula sp. AS2.2241

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  Entry	Sub.	MeOH/vol%	NBS/equiv.	DCDMH/equiv.	DBDMH/equiv.	p-TsOH/equiv.	pH	Prod.	Yieldc/%
  1	2b	2	—	—	—	—	7.0	3b	100
  2	2b	5	—	—	—	—	7.0	3b	100
  3	2b	10	—	—	—	—	7.0	3b	55
  4	2a	2	—	0.1	—	0.2	7.0	3a	100
  5	2a	2	—	0.1	—	0.2	NAb	3a	76
  6	2b	2	0.2	—	—	—	7.0	3b	100
  7	2b	2	0.2	—	—	0.2	7.0	3b	100
  8	2b	2	0.2	—	—	0.2	NA	3b	79
  9	2c	2	—	—	0.1	0.2	7.0	3c	100
  10	2d	2	—	—	0.1	0.2	7.0	3d	100
  a Reaction conditions: halogenated aryl ketones (10 mmol•L-1), p-TsOH (0.2 equiv.), phosphate buffer (100 mmol•L-1), pH 7.0, suspension of Rhodotorula sp. AS2.2241 (5.0 mL, 0.6 g), 30 ℃, 180 r/min, 3 h; b NA: no adjust of pH value; c Analytical yield of products determined by GC.

  1.3   “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇及时间进程曲线

  在最优的反应条件下, 利用“一锅煮”化学-酶法两步偶合, 得到了4种手性α-卤代芳基醇(表 3).结果表明“一锅煮”化学-酶法两步偶合催化芳基酮化合物, 可以顺利地获得高产率及高ee值的手性α-卤代芳基醇.

  表 3

  

  表 3  “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

  Table 3.  "One-pot" synthesis of chiral α-halogenated aryl alcohols by chemo-enzymatic sequential halogenation and asymmetric reduction

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  Entry	Sub. 1	Prod. 3	Yieldb/%	eeb/%
  1	1a	3a	96	＞99
  2	1a	3b	97	＞99
  3	1b	3c	95	＞99
  4	1c	3d	96	＞99
  a Reaction conditions: aryl ketones (0.5 mmol), p-TsOH (0.2 equiv.), MeOH (1.0 mL). phosphate buffer (100 mmol•L-1, pH 7.0), suspension of Rhodotorula sp. AS2.2241 (50.0 mL, 6 g), 30 ℃, 180 r/min, 3 h; b Analytical yield and ee were determined by GC analysis.

  底物1c和1d的化学-酶法反应时间进程曲线如图 1所示, 可以说明整个“一锅煮”化学-酶法反应耗时较少, 随着底物不同, 反应总时间在4~9 h.化学催化卤代阶段, 使用不同卤代试剂可以影响化学催化卤代反应的时间进程, 但在生物催化时, 其催化的时间大致是一致的, 并且在生物催化阶段都可以对α卤代芳基酮实现100%的转化, 进而完美地实现了“一锅煮”化学-酶法的结合.将表 3中Entries 1和2的反应投料量放大10倍进行制备实验, 依然可重复表中结果, 经分离纯化后分别以78%和75%的分离收率得到相应的产物(R)-α-氯代苯乙醇和(R)-α-溴代苯乙醇, ee值均大于99%.

  图 1

  

  图 1.  “一锅煮”的化学-酶法合成手性卤代芳基醇3b (A)和3c (B)的反应时间进程曲线

  Figure 1.  Time course of one-pot chemo-enzymatic synthesis of chiral α-halogenated aryl alcohols 3b (A) and 3c (B)

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  2.   结论

  建立了一种新颖的、“一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇的方法.以芳基酮为底物, 经对甲苯磺酸催化卤代合成α-卤代芳基酮, 无需中间产物分离, 在反应体系中加入Rhodotorula sp. AS2.2241的静息细胞悬浮液催化α-卤代芳基酮的不对称还原, 高产率和高光学纯度地获得了手性的α-卤代芳基醇(产率＞95%, ee＞99%).生物相容性的实验表明, 在加入红酵母细胞前, 调节反应液的pH值为中性是保证第二步酶催化反应顺利进行的关键.本课题的研究经验和思路对于其它“一锅煮”的化学-酶法手性合成将会起到重要的借鉴作用.

  3.   实验部分

  3.1   仪器与试剂

  恒温振荡器(上海比朗仪器有限公司), 微量反应器(赛默飞世尔科技有限公司), 高速冷冻离心机(赛默飞世尔科技有限公司), 气相色谱分析仪(日本岛津仪器有限公司), AVANCE Ⅲ 500 MHz核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司), WZZ-3自动旋光仪(上海申光仪器仪表有限公司).苯乙酮(99%, 探索平台), 对氯苯乙酮(99%, 韶远化学科技(上海)有限公司), 对溴苯乙酮(99%, 韶远化学科技(上海)有限公司). α-氯代苯乙酮(99%, 西亚试剂), α-溴代苯乙酮(99%, 西亚试剂), 2-溴-4'-溴苯乙酮(97%, 韶远化学科技(上海)有限公司), 2-溴-4'-氯苯乙酮(98%, 韶远化学科技(上海)有限公司). α-氯代苯乙醇, α-溴代苯乙醇、2-溴-4'-溴苯乙醇和2-溴-4'-氯苯乙醇标准品均为实验室合成^{[20, 21]}.所用其余试剂均为市售分析纯或化学纯试剂.

  3.2   实验方法

  3.2.1   α-卤代芳基酮的制备

  在1 mL甲醇体系中加入0.5 mmol底物1, 0.2 mmol对甲苯磺酸, 一定量卤代试剂, 30~50 ℃反应1~6 h.在不同反应时间取样50 μL, 用950 μL乙酸乙酯稀释后离心取上清液, GC分析底物和产物的含量.

  3.2.2   红酵母(Rhodotorula sp.) AS2.2241静息细胞的制备

  红酵母AS2.2241的种子和发酵培养基均为(每升):萄萄糖15 g, 蛋白胨5 g, 酵母膏5 g, K₂HPO₄ 0.5 g, KH₂PO₄ 0.5 g, NaCl 1 g, MgSO₄•7H₂O 0.5 g.将红酵母AS2.2241从斜面接种于种子培养基中, 置于30 ℃, 180 r/min恒温振荡器中培养24 h, 将处于对数生长期的种子菌液再以10% (ϕ)的接种量转接至发酵培养基中, 并在一开始加入5 mmol•L^-1 (30 μL)苯乙酮诱导剂, 置于30 ℃, 180 r/min恒温振荡器中发酵培养24 h.培养的细胞通过在8000g下离心10 min, 并用生理盐水洗涤细胞两次, 最终获得红酵母AS2.2241湿细胞.

  3.2.3   芳基酮化学卤代与红酵母AS2.2241细胞生物催化还原相容性研究

  考察了甲醇含量、对甲苯磺酸、卤代试剂和反应液pH值共4个可能会影响第二步实验的因素.将得到的红酵母(Rhodotorula sp.) AS2.2241湿细胞在上述不同条件下, 在30 ℃, 180 r/min的恒温振荡器中进行还原反应, 还原反应过程中进行定时取样以等体积乙酸乙酯萃取, 萃取液经离心后, 上层有机相用无水硫酸钠干燥, 气相色谱分析产率, 手性气相色谱(Supelco, β-DEX120, 30 m×0.25 mm×0.25 μm)分析产物的对映体过量值.

  3.2.4   “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

  在1 mL甲醇体系中加入0.5 mmol底物1, 0.2 mmol对甲苯磺酸, 一定量卤代试剂, 30~50 ℃反应1~6 h, 反应结束后, 在所得的反应液中加入19 mL的磷酸盐缓冲液, 再加入适量固体磷酸氢二钾调节反应液pH为7.0, 然后加入30 mL红酵母细胞悬浮液(含6 g湿重细胞), 反应液总体积为50 mL.所得到反应混合物在30 ℃, 180 r/min的恒温振荡器中进行还原反应, 还原反应过程中进行定时取样以乙酸乙酯萃取, 无水硫酸钠干燥, 气相色谱分析产率, 手性气相色谱分析产物的对映体过量值.反应结束后, 反应液经离心、乙酸乙酯萃取、溶剂回收和快速柱层析得到产物纯品用于核磁分析.

  (R)-α-氯代苯乙醇(3a)^[22]:无色油状液体. ¹H NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 2.71 (s, 1H), 3.63~3.67 (m, 1H), 3.74~3.76 (m, 1H), 4.90~4.91 (d, J＝5.01 Hz, 1H), 7.34~7.39 (m, 5H); ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 50.64, 74.11, 126.20, 128.46, 128.68, 140.17.

  (R)-α-溴代苯乙醇(3b)^[22]: 无色油状液体. ¹H NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 2.84 (d, J＝5.01 Hz, 1H), 3.55~3.58 (m, 1H), 3.64~3.67 (m, 1H), 4.93~4.95 (m, 1H), 7.34~7.41 (m, 5H); ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 39.82, 73.81, 126.15, 128.42, 128.69, 140.68.

  (R)-2, 4'-二溴苯乙醇(3c)^[23]:白色固体. ¹H NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 2.61 (d, J＝5.01 Hz, 1H), 3.34~3.37 (m, 1H), 3.45~3.48 (m, 1H), 4.76~4.78 (m, 1H), 7.12~7.21 (m, 4H); ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 39.82, 73.09, 127.41, 128.87, 134.20, 138.80.

  (S)-2-溴-4'-氯苯乙酮(3d)^[23]:白色固体. ¹H NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 3.15 (s, 1H), 3.15~3.32 (m, 1H), 3.34~3.42 (m, 1H), 4.69 (d, J＝10.02 Hz, 1H), 7.07 (d, J＝5.01 Hz, 1H), 7.33 (d, J＝10.02 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 500 MHz) δ: 39.60, 73.10, 122.33, 127.79, 131.79, 139.47.

  3.2.5   “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇的放大实验

  按照3.2.4节的反应过程, 对底物1a进行放大实验.反应过程如下:在8 mL甲醇体系中加入5 mmol底物, 2 mmol对甲苯磺酸, 一定量卤代试剂, 30或50 ℃反应3.5~4 h, 反应结束后, 在所得的反应液中加入42 mL的磷酸盐缓冲液, 再加入适量固体磷酸氢二钾调节反应液pH为7.0, 之后加入150 mL红酵母细胞悬浮液(含60 g湿重细胞), 反应液总体积为200 mL, 所得到反应混合物在30 ℃, 180 r/min的恒温振荡器中进行还原反应3 h.反应结束后, 以等体积乙酸乙酯萃取, 无水硫酸钠干燥, 得到手性α-卤代芳基醇粗品.通过层析柱分离纯化得到的粗品, 展开剂为石油醚/乙酸乙酯体系(V:V＝15:1和8:1)洗脱, 通过旋蒸除去溶剂, 真空干燥分别得纯品(R)-α-氯代苯乙醇(3a)和(R)-α-溴代苯乙醇(3b), 均为无色油状液体, ee值均＞99%, 产率分别为78% (3a)和75% (3b); 3a的比旋光度为$[\alpha]_{\rm{D}}^{{\rm{20}}}$－48.0 (c 0.225, cyclohexane) [lit.^[8] $[\alpha]_{\rm{D}}^{{\rm{25}}}$－50.7 (c 0.225, cyclohexane)], 3b的比旋光度为$[\alpha]_{\rm{D}}^{{\rm{20}}}$－45.9 (c 1.0, CHCl₃) [lit.^[22] $[\alpha]_{\rm{D}}^{{\rm{25}}}$－44.4 (c 1.0, CHCl₃)].

  3.3   分析方法

  用GC检测样品中芳基酮和卤代芳基酮的含量.通过对照标准品来确定其出峰的保留时间.分析柱为RESTEK Rxi-5SilMS柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm).程序升温:初始温度80 ℃, 按10 ℃/min升高到120 ℃, 保持2 min后, 按15 ℃/min升高到250 ℃, 保持2 min.进样器温度180 ℃, 检测器温度200 ℃.保留时间:苯乙酮(1a, 1b)、对溴苯乙酮(1c)、对氯苯乙酮(1d)、α-氯代苯乙酮(2a)、α-溴代苯乙酮(2b)、2, 4' -二溴苯乙酮(2c)、2-溴-4'-氯苯乙酮(2d)分别为6.7, 14.1, 13.2, 10.2, 11.2, 14.1和13.1 min.

  用GC手性柱(Supelco, β-DEX120, 30 m×0.25 mm×0.25 μm)分析卤代芳基酮的含量以及手性芳基卤代醇的含量和ee值.通过对照标准品和文献[15]的报道来确定其出峰的保留时间.

  其中2a, 2b, 3a和3b的分析方法如下, 程序升温:初始温度80 ℃, 按10 ℃/min升高到160 ℃, 保持2 min后, 按2 ℃/min升高到170 ℃, 保持2 min, 按1 ℃/min升高到180 ℃, 保持4 min.进样器温度180 ℃, 检测器温度200 ℃.保留时间: α-氯代苯乙酮(2a)、(S)-α-氯代苯乙醇(2a)、(R)-α-氯代苯乙醇(3a)、α-溴代苯乙酮(2b)、(S)-α-溴代苯乙醇(3b)和(R)-α-溴代苯乙醇(3b)分别为4.6, 26.8, 27.2, 23.9, 26.6和26.9 min.

  而2c、2d、3c和3d的分析方法如下, 程序升温:初始温度180 ℃, 按20 ℃/min升高到190 ℃, 保持2min后, 按1 ℃/min升高到210 ℃, 保持2 min.进样器温度280 ℃, 检测器温度300 ℃.保留时间: 2, 4'-二溴苯乙酮(2c)、(S)-2, 4'-二溴苯乙醇(3c)、(R)-2, 4'-二溴苯乙醇(3c)、2-溴-4'-氯苯乙酮(2d)、(S)-2-溴-4'-氯苯乙酮(3d)和(R)-2-溴-4'-氯苯乙酮(3d)分别为22.6, 27.6, 27.8, 16.8, 21.1和21.4 min.

  致谢  红酵母(Rhodotorula sp.) AS2.2241由华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室许建和教授赠送, 特此致谢.

  辅助材料(Supporting Information)  产物3a~3d的气相色谱图谱, 1b在化学卤代反应和生物还原反应时典型时间取样的时间进程曲线的气相色谱图谱, 产物3a~3d的核磁共振氢谱和碳谱.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

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  Scheme 1  “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

  Scheme 1  One-pot chemo-enzymatic synthesis of chiral α-halogenated aryl alcohol

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  图 1  “一锅煮”的化学-酶法合成手性卤代芳基醇3b (A)和3c (B)的反应时间进程曲线

  Figure 1  Time course of one-pot chemo-enzymatic synthesis of chiral α-halogenated aryl alcohols 3b (A) and 3c (B)

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  表 1  化学法制备α-卤代芳基酮^a

  Table 1.  Chemical preparation of halogenated aryl ketones

  Entry	Sub. 1	Solventb	Halogenating agentc	Halogenating agent/equiv.	Time/h	Temperature/℃	Prod.	Yieldd/%
  1	1a	SFRC	NBS	1.00	6	30	2b	83
  2	1a	ACN	NBS	1.00	6	30	2b	87
  3	1a	MeOH	NBS	1.00	6	30	2b	90
  4	1a	MeOH	NBS	1.10	6	30	2b	93
  5	1a	MeOH	NBS	1.20	6	30	2b	97
  6	1a	MeOH	NBS	1.30	6	30	2b	91
  7	1a	MeOH	NBS	1.20	3	30	2b	81
  8	1a	MeOH	NBS	1.20	12	30	2b	89
  9	1a	MeOH	NCS	1.10	6	30	2a	85
  10	1a	MeOH	DCDMH	0.50	3	50	2a	96
  11	1b	MeOH	DBDMH	0.60	1	50	2c	95
  12	1c	MeOH	DBDMH	0.80	1	50	2d	96
  aReaction conditions: aryl ketones (0.5 mmol), p-TsOH (0.2 equiv. of ketone), solvent (1.0 mL); b. SFRC: solvent-free reaction conditions; ACN: acetonitrile; MeOH: methanol; cNCS: N-chlorosuccinimide, DCDMH: 1, 3-dichloro-5, 5-dimethylhydantoin, NBS: N-bromosuccinimide, DBDMH: 1, 3-dibromo-5, 5-dimethyl- hydantoin; d. Determined by GC analysis.

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  表 2  芳基酮化学卤代与Rhodotorula sp. AS2.2241生物催化还原相容性反应条件^a

  Table 2.  Compatibility of chemical halogenating reaction of aryl ketones and biocatalytic reduction of Rhodotorula sp. AS2.2241

  Entry	Sub.	MeOH/vol%	NBS/equiv.	DCDMH/equiv.	DBDMH/equiv.	p-TsOH/equiv.	pH	Prod.	Yieldc/%
  1	2b	2	—	—	—	—	7.0	3b	100
  2	2b	5	—	—	—	—	7.0	3b	100
  3	2b	10	—	—	—	—	7.0	3b	55
  4	2a	2	—	0.1	—	0.2	7.0	3a	100
  5	2a	2	—	0.1	—	0.2	NAb	3a	76
  6	2b	2	0.2	—	—	—	7.0	3b	100
  7	2b	2	0.2	—	—	0.2	7.0	3b	100
  8	2b	2	0.2	—	—	0.2	NA	3b	79
  9	2c	2	—	—	0.1	0.2	7.0	3c	100
  10	2d	2	—	—	0.1	0.2	7.0	3d	100
  a Reaction conditions: halogenated aryl ketones (10 mmol•L-1), p-TsOH (0.2 equiv.), phosphate buffer (100 mmol•L-1), pH 7.0, suspension of Rhodotorula sp. AS2.2241 (5.0 mL, 0.6 g), 30 ℃, 180 r/min, 3 h; b NA: no adjust of pH value; c Analytical yield of products determined by GC.

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  表 3  “一锅煮”的化学-酶法合成手性α-卤代芳基醇

  Table 3.  "One-pot" synthesis of chiral α-halogenated aryl alcohols by chemo-enzymatic sequential halogenation and asymmetric reduction

  Entry	Sub. 1	Prod. 3	Yieldb/%	eeb/%
  1	1a	3a	96	＞99
  2	1a	3b	97	＞99
  3	1b	3c	95	＞99
  4	1c	3d	96	＞99
  a Reaction conditions: aryl ketones (0.5 mmol), p-TsOH (0.2 equiv.), MeOH (1.0 mL). phosphate buffer (100 mmol•L-1, pH 7.0), suspension of Rhodotorula sp. AS2.2241 (50.0 mL, 6 g), 30 ℃, 180 r/min, 3 h; b Analytical yield and ee were determined by GC analysis.

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