曾偉川，許瑞安，曾慶友，1c

(1.華僑大學(xué)a.生物醫(yī)學(xué)學(xué)院;b.分子藥物教育部工程研究中心;c.化工學(xué)院，福建泉州 362021)

β-氨基酸近年來越來越受到人們的關(guān)注。大量含天然的或非天然的β-氨基酸殘基藥物已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥行業(yè)中。首先，廣泛使用的抗生素里面含有大量的β-氨基酸殘基。世界上最重要的一類抗生素——β-內(nèi)酰胺環(huán)抗生素可以通過 β-氨基酸縮合制備［1］;抗生素 Pyloricidin A 和Moiramide A中存在 (S)-β-苯丙氨酸殘基;而在蠟樣芽胞桿菌中分離出的具有很好抗真菌作用的順戊霉素也是一種環(huán)狀的β-氨基酸。其次，一些藥物或藥物中間體中也含有 β-氨基酸殘基［2］。如法國的賽諾菲安萬特制藥公司治療急性冠心病藥物奧米沙班;德國的默克公司糖尿病新藥西他列汀以及美國輝瑞制藥公司抗艾滋病新藥馬拉維羅等。最后，人們研究發(fā)現(xiàn)在多肽中引入部分β-氨基酸，其空間二級結(jié)構(gòu)與α-氨基酸組成的多肽非常類似［3］但卻有很多獨特的性質(zhì)［4］。

β-氨基酸按側(cè)鏈所在位置可分為β2-氨基酸，β3-氨基酸和 β2，3-氨基酸(Chart 1)。目前合成 β-氨基酸的方法主要有五種:(1)化學(xué)拆分;(2)手性色譜柱拆分;(3)Arndt-Eistert反應(yīng);(4)不對稱合成(包括不對稱加氫，Mannich反應(yīng)和共軛加成);(5)酶催化。

本文綜述了合成β-氨基酸的五種方法，特別是近年來發(fā)展迅速的不對稱合成和酶催化合成的最新研究進展。

Chart 1

1 化學(xué)拆分

化學(xué)拆分是一種合成β-氨基酸的經(jīng)典方法。將消旋的β-氨基酸和手性拆分試劑反應(yīng)得到一對非對映異構(gòu)體鹽，然后根據(jù)兩種非對映異構(gòu)體鹽在特定溶液中溶解性差異進行結(jié)晶分離。常用的酸性拆分試劑有(+)-酒石酸，(+)-扁桃酸，(+)-樟腦-10-磺酸和 L-(+)-蘋果酸等;常用的堿性拆分試劑有(-)-馬錢子堿，D-(-)-麻黃堿和(+)-α-苯乙胺等。2008 年，Haycock 等［5］用苯甲醛、丙二酸和碳酸氫銨為原料合成出β-氨基苯丙酸，然后經(jīng)硫酸催化酯化得到β-氨基苯丙酸甲酯，最后用(L)-酒石酸拆分得(S)-β-氨基苯丙酸甲酯。其中β-氨基苯丙酸甲酯的收率39.6%，化學(xué)拆分步驟收率21%，總收率約8.4%。該方法要得到高純度的產(chǎn)品需要多次結(jié)晶。產(chǎn)率低、操作時間長、步驟繁瑣等問題限制了其應(yīng)用。

2 手性色譜柱拆分

手性色譜法具有快速、操作方便和成本低等優(yōu)點。盡管毛細管電泳法［6］和氣相色譜法［7］拆分β-氨基酸也有少量報道，但目前普遍使用的仍是高效液相色譜法。高效液相色譜法又分為間接法和直接法。間接法也叫手性試劑衍生化法，即用一個手性衍生化試劑與一對對映體在柱前反應(yīng)轉(zhuǎn)化為一對非對映異構(gòu)體，然后根據(jù)非對映異構(gòu)體物理化學(xué)性質(zhì)不同在普通色譜柱上分離。2004年 Antal等［8］以(S)-N-(4-硝基苯氧基羧基)-苯基丙氨酸甲氧乙酯為手性衍生化試劑分離出18種非天然β-氨基酸。手性固定相法拆分是一種目前應(yīng)用最廣的直接法。其原理是將具有手性識別能力的化合物涂敷或者鍵合在固定載體上得到手性固定相，通過與被分離物質(zhì)形成瞬間非對映異構(gòu)體，利用它們之間的穩(wěn)定性差異進行分離。2000年，D'Acquarica等［9］分別將大環(huán)糖肽類抗生素替考拉寧和A-40，926鍵合在異氰酸酯修飾的硅膠上分離13種β-氨基酸。分離的氨基酸β-側(cè)鏈包括脂肪烷烴基、環(huán)烷基和芳香基;2002年，péter等［10］用奎寧的氨基甲酸酯衍生物鍵合在硅膠上成功分離了9 種N-2，4-二硝基苯基或N-3，5-二硝基苯甲基衍生化的 β3-氨基酸;2008年，Berkecz等用冠醚(+)-(18-冠-6)-2，3，11，12-四羧酸先后成功分離了13種β3-氨基酸［11］和10種β-氨基酸［12］;2009 年，Ilisz等［13］在環(huán)糊精中引入供電子或吸電子基團得到cyclobondⅠ2000 DMP和cyclobond DNP，利用分離物和環(huán)糊精的電荷作用，分離各種飽和、不飽和β3-氨基酸和二環(huán)β-氨基酸。

3 Arndt-Eistert反應(yīng)

Arndt-Eistert反應(yīng)是一種較早使用的用天然α-氨基酸合成β3-氨基酸的方法，包括以下兩個步驟:(1)α-氨基酸的氨基經(jīng)保護后進行羧基活化，之后加入重氮甲烷得重氮甲酮;(2)重氮甲酮經(jīng)過Wolff重排得到β-氨基酸。因為Wolff重排不改變構(gòu)型，所以能得到手性β-氨基酸。人們最早用Z-或Boc-保護 α-氨基酸的氨基，用 SOCl2活化為酰氯，然后加入重氮甲烷反應(yīng)得到重氮甲酮，但是發(fā)現(xiàn)外消旋和分解比較嚴重［14］。如果選用Fmoc做氨基保護基，能很好得到相應(yīng)的重氮甲酮，收率92%～97%。采用混合酸酐法代替SOCl2活化羧基收率又能得到輕微提高［15］。

Arndt-Eistert同系化只能得到 β3-氨基酸，側(cè)鏈取代基又受到天然α-氨基酸側(cè)鏈的限制，加上大量使用有毒的重氮甲烷，嚴重限制了它的應(yīng)用。新方法的建立擴大了Arndt-Eistert同系化的應(yīng)用范圍。如Hughes等［16］以 α-氨基酸為底物，先通過 Arndt-Eistert得到 β3-氨基酸，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)棣?，3-氨基酸(Scheme 1)。

Scheme 1

4 不對稱合成

不對稱合成是一種非常重要的合成β-氨基酸的方法，研究也較多［17～19］。國內(nèi) 2002年馬治華等［20］也發(fā)表過該方面的綜述。本文重點介紹2010年后該方法的研究進展。

4.1 催化不對稱加氫

催化不對稱加氫得到的是 β2-，β3-氨基酸。它原子經(jīng)濟，順反烯胺都可以作為底物，和Mannich反應(yīng)相比催化載體用量少(低于1%)，且非常容易工業(yè)化。1991年，Noyori等［21］首次報道了用 Ru(O2CCH3)2和(R)-1，1'-聯(lián)萘-2，2'-雙二苯膦［(R)-BINAP］催化不對稱加氫得到 β-氨基酸，e.e.＞90%;隨后各種BINAP配體被研究。Hideo等［22］發(fā)現(xiàn)BINAP中聯(lián)芳二面角的度數(shù)與對映選擇性有很大的關(guān)系:鍵角越小，對映選擇性越好;2010年，Zhang等［23］發(fā)現(xiàn)引入手性環(huán)己烷后配體構(gòu)象更穩(wěn)定，在50℃高溫下對映選擇性達99%。

催化不對稱加氫一般都以β-酮酯為原料，主要有以下三種線路:(1)β-酮酯先催化加氫為手性β-羥基酯，然后在羥基上引入易離去基團(如Ts)，再用親核性的氮源取代［24］。(2)β-酮酯先烯胺化，再用乙?；Ｗo起來后催化加氫，最后脫保護得 β-氨基酸。2011 年，Birch等［25］在銠催化下不對稱合成β-氨基酸，能一次工業(yè)放大到1.6噸。(3)β-酮酯直接還原氨化。因為直接還原氨化有β-羥基酯副產(chǎn)物，加入釕二醋酸鹽能阻止β-羥基酯生成［26］。2011 年，Matsumura等［27］加入釕二醋酸鹽，不經(jīng)保護一步得到 β-氨基酸，收率86%，e.e.95%。醫(yī)藥行業(yè)對過渡金屬含量有非常嚴格控制。近年來人們在致力尋找有機催化劑代替過渡金屬。2012年，Simon等［28］用咪唑衍生物催化得到 β-氨基酸，收率 76%，e.e.91%。但是有機催化劑催化能力和選擇性效果有待進一步增強。

4.2 Mannich 反應(yīng)

Mannich 反應(yīng)因能得到各種 β2-，β3-，β2，3-氨基酸而被非常廣泛的使用。催化劑可分為金屬催化劑和有機催化劑。金屬催化劑研究較早，包括金屬部分和配體部分，配體提供一個手性環(huán)境。使用的金屬有 Zn［29］，F(xiàn)e［30］，In［31］，La［32］，Ni［33］，Zr［34］，Cu［35，36］等。由于重金屬有毒，不適合于醫(yī)藥行業(yè)。近年來人們更多地開發(fā)有機催化劑，常見的 有 DBU［37］，金 雞 納 堿［38］，硫 脲［39］，聯(lián) 萘酚［40］，磷酸［41，42］和脯氨酸［43，44］等。其機理是通過與親電體形成氫鍵去激活底物，促使過渡態(tài)形成。

2012年，Weihua等［45］使用雙官能團催化劑1(Chart 2，一端連金雞納堿，一端連硫脲)，金雞納堿活化丙二酸二乙酯，硫脲活化亞胺，起到雙重催化作用。能催化一些活性不高(丙二酸二乙酯等)的反應(yīng)，擴大了Mannich反應(yīng)使用范圍。帶苯并噻唑的亞胺與丙二酸二乙酯在1催化下合成高光學(xué)純度的β-氨基酸2，收率91%，純度98.5%。對催化劑優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，在苯環(huán)上引入吸電子基團能提高產(chǎn)率和光學(xué)純度(Scheme 2)。由于亞胺(如N-Boc-亞胺)對水和空氣都相當敏感，即使在低溫短時間內(nèi)也迅速自發(fā)異構(gòu)化［46］。2010年，Luca等［47］以 α-氨基砜為原料，在 L-脯氨酸和 KF 堿催化下，原位先得到亞胺，然后立即進行Mannich反應(yīng)，再氧化，不經(jīng)分離一鍋法制得β-氨基酸(3)，產(chǎn)率 92%，e.e.＞99%(Scheme 3)。

Mannich反應(yīng)還能引入一些難引入的功能基團。2010年，Haile等［48］以廉價的甘氨酸酯為原料，在金雞納堿硫脲雙官能團催化劑4(Chart 3)催化下合成得到各種 α，β-二氨基酸，產(chǎn)率62% ～98%，e.e.99%。2012 年，Kano 等人［49］以Z-或Boc-氨基乙醛為原料制備α，β-二氨基酸甲酯。氟原子因其獨特的性質(zhì)被廣泛用于藥物中［50］。2010年，Yuanhang等人［51］用胍 5(Chart 3)催化不對稱合成含氟的 β-氨基酸 6，產(chǎn)率 99%，e.e.＞99%(Scheme 4)。

4.3 共軛加成

(1)親核性碳原子共軛加成

親核性碳原子共軛加成得到 β2-或 β2，2-氨基酸。用碳負離子加成到硝基烯，烯醛或二酯烯等受體上，再通過還原或氧化得到 β-氨基酸［52～56］。2010年，Pablo等［57］將有機相轉(zhuǎn)移催化劑和金雞納堿結(jié)合得到雙官能團催化劑4(Chart 3)，雙重功效催化TMSCN加成到硝基烯上，高效得到7(Scheme 5)。Wang 等［58］將受體用 α，β-不飽和二酯替代硝基烯，親核試劑CNCOOEt替代TMSCN。受體價格更低廉，親核試劑毒性更低;2012年，Lin等［59］用 Ti(OiPr)4催化加成氰基到硝基烯上，通過鋅粉還原，酸水解等步驟得到β-氨基酸，產(chǎn)率90%。β2，2-氨基酸因底物位阻大和反應(yīng)可逆導(dǎo)致合成困難。Haihua等［60］用雙官能團催化劑1成功把對苯硫酚加成到底物上得到β2，2-氨基酸8，收率 96%，e.e.94%(Scheme 6)。

Scheme 2

Scheme 3

Scheme 4

Scheme 5

Chart 2

Chart 3

(2)親核性氮原子共軛加成

親核性氮原子共軛加成得到β3-氨基酸。用親核性胺(芳香胺、羥胺、氨基鋰等)加成到α，β-不飽和羰基化合物上。該法對受體活性有較高要求。金屬-配體催化不能以活性較低的α，β-不飽和酯為受體;原料用手性氨基鋰或有機相轉(zhuǎn)移催化劑催化可以加成到α，β-不飽和酯上。金屬-手性配體催化常用的配體是BINAP。鎂、銅、鋰、釤等金屬［61～64］都用作催化劑。2011 年，Dorian等［65］用碘化釤不對稱加成苯甲羥胺到 α，β-不飽和羰基化合物，氨源由以前的芳香胺擴大到羥胺。

手性氨基鋰被廣泛應(yīng)用到合成β-氨基酸中。手性氨基鋰加成到各種芳香或脂肪α，β-不飽和酯上，再脫氨保護基和酯基即可得到手性β-氨基酸。2005年，Stephen等［66］對這方面研究進展有詳細的總結(jié);最近，Peter等［67］用此路線在 α-位引入 F 原子(Scheme 7);2012 年，Weiβ 等［68］成功使用有機手性相轉(zhuǎn)移催化劑9(Chart 4)不對稱加成親核性氮到α，β-不飽和酯上，收率86%。遺憾的是對映選擇性較低(37%)，還需要進一步改進(Scheme 8)。

5 酶催化

生物催化α-氨基酸的酶很多，但僅有極少部分酶才能催化 β-氨基酸。2006年，Arto等［69］綜述過生物催化β-氨基酸，本文重點介紹生物催化2006年后新的研究進展。

Scheme 6

Scheme 7

Scheme 8

Scheme 9

Chart 4

5.1 酰胺酶

(1)青霉素G?；?/p>

青霉素G?；?PGA)是最早研究的一種能生物催化β-氨基酸的酶。1995年，Soloshonok等［70］用 PGA 在 PH 7.0 ～8.5 之間制備了一系列β-氨基酸。該酶現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，并固定在各種載體上重復(fù)回收利用，以降低工業(yè)成本［71］。PGA 能夠很好的得到 β3-，β2，3-氨基酸，轉(zhuǎn)化率近 50%，e.e.95%。但是轉(zhuǎn)化 β2-氨基酸效果差，且氨基保護基只能是苯乙酰基。

(2)轉(zhuǎn)肽酶

轉(zhuǎn)肽酶能識別特異性酰胺鍵或多肽，催化不同的轉(zhuǎn)肽反應(yīng)。2009年，Tobias等［72］用 3-2W4 BapA，Y2 BapA，DmpA三種轉(zhuǎn)肽酶在 pH 8，37℃下催化得到β3-氨基酸。酶和取代基種類不同，收率也有所不同，最高收率達48%，e.e.98%。

(3)乙內(nèi)酰脲酶

乙內(nèi)酰脲酶能水解二氫尿嘧啶。2011年，Maeve等［73］從 Vigna Angularis中得到的乙內(nèi)酰脲酶催化各種5-取代尿嘧啶，再用亞硝酸脫保護得到β-氨基酸。研究發(fā)現(xiàn)5-位取代基為芳香基效果最好(Scheme 9)。

5.2 氨基轉(zhuǎn)移酶

氨基轉(zhuǎn)移酶(TAs)具有催化底物的成本很低，不需要外部輔助因子，有高的對映選擇性和反應(yīng)速率等優(yōu)點。有消旋拆分和不對稱轉(zhuǎn)化兩種方法(Scheme 10)。

Scheme 10

Scheme 11

(1)以消旋β-氨基酸為底物進行消旋拆分。2011年，Han等［74］用消旋芳香氨基酸與丙酮酸為原料，在 TAs催化下得到 L-丙氨酸和(R)-β-芳香氨基酸，收率約 50%，e.e.＞99%。

(2)以β-酮酸為底物進行酶不對稱轉(zhuǎn)化(理論產(chǎn)率為100%)。β-酮酸非常容易通過形成環(huán)過渡態(tài)而脫去羧基［75］，用穩(wěn)定的β-酮酯為原料制備β-酮酸，然后立即酶催化得到β-氨基酸是一種好方法。2007年，Juhan等［76］用脂肪酶把 β-酮酯轉(zhuǎn)化為β-酮酸，再不對稱轉(zhuǎn)化得到β-氨基酸。遺憾的是收率只有20%，e.e.99%。天然得到的氨基轉(zhuǎn)移酶TAs對短鏈脂肪β-氨基酸(β-丙氨酸，β-氨基丁酸等)有很高的催化效率。但是對芳香β-氨基酸(β-苯丙氨酸)沒有活性［77］。而且，酮基的鄰位取代基體積不能大于甲基，否則催化無法進行［78］。為了擴大底物范圍，很多高效篩選新型TAs的方法已經(jīng)建立起來并且取得了一些成功［79～82］。如 Christopher等［83］篩選出新的 TAs轉(zhuǎn)移鄰位帶苯環(huán)的酮基為氨基得到(S)-西他列汀，收率92%，對映選擇性高達99.95%。

5.3 脂肪酶

2010年，Gabor等［84］把 Lipase PS 固定化到硅藻土上拆分 β-苯基-β-氨基酸乙酯，得到(R)-β-苯基-β-氨基酸(10)，收率45%，e.e.96%。未被酶水解的脂經(jīng)鹽酸水解后也能得到(S)-β-苯基-β-氨基酸(11)，收率42%，e.e.96%(Scheme 11)。

2011 年，Grayson 等［85］將消旋 β-苯基丙氨酸丙酯溶于甲基叔丁基醚中，Lipase PS水溶液加入形成油水兩相，在pH 8時Lipase PS水解消旋β-苯基丙氨酸丙酯產(chǎn)生(S)-β-苯基丙氨酸。利用(S)-β-苯基丙氨酸不溶于油水兩相沉淀出來，收率42%，e.e.99.5%，純度高。該方法適合工業(yè)化生產(chǎn)，文獻報道一次生產(chǎn)量178 kg(Scheme 12)。

動態(tài)動力學(xué)拆分［86］是指在催化劑催化下底物原位消旋，酶消耗掉的對映體得到源源不斷補充而得到更多的產(chǎn)物，理論產(chǎn)率達100%。2010年，Mozaffar等［87］用釕催化劑12(Chart 5)消旋 3-氨基-3-苯基丙酸酯，不斷的補充酶拆分掉的左旋體而實現(xiàn)動態(tài)動力學(xué)拆分。作者還將南極假絲酵母脂肪酶(CALA)固定在硅介孔泡沫材料(MCF)上增加酶熱穩(wěn)定性，能耐90℃高溫，克服了大多數(shù)酶不耐高溫的缺點，收率 85%，e.e.89%(Scheme 13)。

5.4 變位酶

苯丙氨酸氨基變位酶(PAM)能催化β-苯丙氨酸為α-苯丙氨酸。將消旋體中的(R)-β-苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為(S)-α-苯丙氨酸，從而獲得未轉(zhuǎn)化的(S)-β-苯丙氨酸。但PAM催化是個平衡反應(yīng)，轉(zhuǎn)化不完全。苯丙氨酸解氨酶(PAL)能轉(zhuǎn)化α-苯丙氨酸到肉桂酸。2010年，Bian等［88］利用PAL酶轉(zhuǎn)化掉α-苯丙氨酸打破平衡，得到高純度的(S)-β-苯丙氨酸，收率 48%，e.e.99%(Scheme 14)。

研究還發(fā)現(xiàn)PAM在轉(zhuǎn)化β-苯丙氨酸到α-苯丙氨酸過程中檢測到(E)-肉桂酸的存在。根據(jù)這啟示，2009年，Miktor等［89］用肉桂酸為底物PAM催化得到約1∶1的α-氨基酸和β-氨基酸混合物，e.e.均在99%以上。在苯環(huán)各個位置引入不同取代基，兩種混合物的比例不一樣。在鄰位引入取代基主要得到α-氨基酸，在對位引入供電子基主要得到β-氨基酸;為了進一步提高β-氨基酸含量，2012年，Bian等［90］篩選幾種 PAM 的突變型酶進行催化并探討其機制。研究發(fā)現(xiàn)酶Q319M效果不錯，最高收率達99%，e.e.99%。

Scheme 12

Scheme 13

Scheme 14

Chart 5

6 結(jié)語

化學(xué)拆分和手性色譜柱拆分是較早使用的拆分方法?；瘜W(xué)拆分需要手性拆分劑，且操作繁瑣;手性色譜柱拆分在衍生化過程中容易引入副產(chǎn)物，且手性柱價格昂貴。β3-氨基酸且是天然側(cè)鏈的一般用 Arndt-Eistert反應(yīng)制備，因為天然 α-氨基酸方便易得且成本低廉，加之該反應(yīng)能規(guī)模化生產(chǎn)。如果側(cè)鏈為非天然的β-氨基酸，一般用催化加氫。它原子經(jīng)濟，易于工業(yè)化，順反烯胺都可以作為原料。但過渡金屬的使用，毒且貴，不能用于制藥行業(yè)。Mannich反應(yīng)能原子經(jīng)濟的得到各種類型的β-氨基酸。近年來已開發(fā)出一些較好的有機催化劑，在追求無毒、對水和空氣穩(wěn)定、一鍋法制備等方面都取得長足發(fā)展。共軛加成對親核試劑或受體活性有較高要求，限制了它的廣泛應(yīng)用，目前正致力于擴大其底物范圍。

消旋體拆分和化學(xué)合成得到的產(chǎn)品總體來講光學(xué)純度都偏低，達不到制藥行業(yè)中一些高要求標準。生物酶制備的β-氨基酸有非常高的光學(xué)純度，有的高達99.95%。且反應(yīng)條件溫和，不需要配體，正越來越受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注。動態(tài)動力學(xué)拆分克服了動力學(xué)拆分理論產(chǎn)率只有50%的缺陷，酶不對稱轉(zhuǎn)化更是展現(xiàn)出非常光明的前景。但是，酶只能對特定的底物進行催化，限制了其廣泛的應(yīng)用。如何尋求一種能廣泛催化各種β-氨基酸的酶是今后酶研究的重點。近年來，一些高效率篩選酶的方法已經(jīng)建立起來并取得一些可喜進展。

［1］Magriotis P A.Recent progress in the enantioselective synthesis of β-lactams:Development of the first catalytic approaches［J］.Angew Chem Int Ed，2001，40(23):4377-4379.

［2］Grayson J L，Roos J，Osswald S.Development of a commercial process for(S)-β-phenylalanine［J］.Org Process Res Dev，2011，15(5):1201 -1206.

［3］Sadowsky J D，Murray J K，Tomita Y.Exploration of backbone space in foldamers containing α- and β-amino acid residues:Developing protease-resistant oligomers that bind tightly to the BH3-recognition cleft of Bcl-XL［J］.ChemBioChem，2007，8(8):903 -916.

［4］Seebach D，Gardiner J.β-peptidic peptidomimetics［J］.Accounis of chemical research，2008，41(10):1366-1375.

［5］Haycock-Lewandowski S J，Wilder A，Ahman J.Development of a bulk enabling route to maraviroc(UK-427，857)，a CCR-5 receptor antagonist［J］.Org Process Res Dev，2008，12(6):1094 -1103.

［6］Kuhn R，Erni F，Bereuter T，et al.Chiral recognition and enantiomeric resolution based on host-guest complexation with crown ethers in capillary zone electrophoresis［J］.Anal chem，992，64(22):2815 -2820.

［7］Heid C B，Robbins D K.Investigation of liquid and gas chromatography techniques for separation of diastereomers of β-(α-methylbenzyl)amino isobytyric acid［J］.J Chromatogr Sci，2003，41:422 -427.

［8］Péter A，árki A，Vékes E，et al.Direct and indirect high-performance liquid chromatographic enantioseparation pf β-amino acids［J］.ChromatogrA，2004，1031:171-178.

［9］D'Acquarica I，Gasparrini F，Misiti D，et al.Application of a new chiral stationary phase containing the glycopeptide antibiotic A-40，926 in the direct chromatographic resolution of β-amino acids［J］.Tetrahedron:Asymmetry，2000，11:2375 -2385.

［10］Péter A.Direct high-performance liquid chromatographic enantioseparation of apolar β-amino acids on a quinine-derived chiral anion-exchanger stationary phase［J］.Chromatography A，2002，955:141 - 150.

［11］Berkecz R，Ilisz I，F(xiàn)ulup F J，et al.High-performance liquid chromatographic enantioseparation of β-3-homo-amino acid stereoisomers on a(+)-(18-crown-6)-2，3，11，12-tetracarboxylic acid - based chiral stationary phase［J］.Chromatogr A，2008，1189:285-291.

［12］Berkecz R，Ilisz I，Patai Z.LC enantioseparation of β-amino acids on a crown ether - based stationary phase［J］.Chromatographia，2008，68:S13 - S18.

［13］Ilisz I，Berkecz R，F(xiàn)orr?E.The role of π-acidic and π-basic chiral stationary phases in the high-performance liquid chromatographic enantioseparation of unusual β-aminc acids［J］.Chirality，2009，21:339 -348.

［14］Hodson D，Holt G，Wall D K.Diazoketones from the interaction of diazoalkanes with carboxylic acid-dicyclohexylcarbodi-imide mixtures［J］.Journal of the Chemical Society C:Organic，1970，7:971 -973.

［15］Guichard G，Abele S，Seebach D.Preparation ofNFmoc-protected β2-and β3-amino acids and their use as building blocks for the solid-phase synthesis of βpeptides［J］.Helv Chim Acta，1998，81(2):187 -206.

［16］Sleebs B E，Hughes A B.Diastereoselective synthesis of α-methyl and α-hydroxy-β-amino acids via 4-substituted-1，3-oxazinan-6-ones［J］.J Org Chem，2007，72(9):3340 -3352.

［17］Liu M，Sibi M P.Recent advances in the stereoselective synthesis of β-amino acids［J］.Tetrahedron，2002，58:7991 -8035.

［18］Sleebs B E，Nguyen T T，Hughes A B，et al.Recent advances in stereoselective synthesis and application of β-amino acids［J］.Organic preparations and procedures international，2009，41:429 -478.

［19］Weiner B，Szymański W，Janssen D B，et al.Recent advances in the catalytic asymmetric synthesis of β-amino acids［J］.Chem Soc Rev，2010，39:1656 -1691.

［20］馬治華，趙永華，王建波.β-氨基酸不對稱合成研究得新進展［J］.有機化學(xué)，2002，22(11):807 -816.

［21］Lubell W D，Kitamura M，Noyori R.Enantioselective synthesis of β-amino acids based on BINAP-ruthenium(Ⅱ)catalyzed hydrogenation［J］.Tetrahedron:Asymmetry，1991，2(7):543 -554.

［22］Shimizu H，Nagasaki I，Matsumura K，et al.Developments in asymmetric hydrogenation from an industrial perspective［J］.Acc Chem Res，2007，40:1385 -1393.

［23］Zhang X W，Huang K X，Hou G H，et al.Electrondonating and rigid P-stereogenic bisphospholane ligands for highly enantioselective Rhodium-catalyzed asymmetric hydrogenations［J］.Angew Chem Int Ed，2010，49:6421 -6424.

［24］Hansen K B，Balsells J，Dreher S，et al.First generation process for the preparation of the DPP-Ⅳ inhibitor Sitagliptin［J］.J Org process Res Dev，2005，9(5):634-639.

［25］Birch M，Challenger S，Crochard J P，et al.The development of a practical multikilogram synthesis of the chiral β-amino acid imagabalin hydrochloride(PD-0332334)via asymmetric hydrogenation［J］.Org process Res Dev，2011，15:1172 -1177.

［26］Noyori R，Ohkuma T，Kitamura M，et al.Asymmetric hydrogenation of β-keto carboxylic esters.A practical，purely chemical access to β-hydroxy esters in high enantiomeric purity［J］.J Am Chem Soc，1987，109(19):5856-5858.

［27］Matsumura K，Zhang X Y，Hori K，et al.Practical，catalytic enantioselective hydrogenation to synthesizeN-unprotected β-amino esters［J］.Org Process Res Dev，2011，15:1130 -1137.

［28］Jones S，Li X F.Synehesis of chiral β-amino acid derivatives by asymmetric hydrosilylation with an imidazole derived organocatalyst［J］.Tetrahedron，2012，68:5522 -5532.

［29］Trost B M，Terrell L R.A direct catalytic asymmetric Mannich-type reaction to syn-amino alcohols［J］.J Am Chem Soc，2003，125(2):338 -339.

［30］Yamashita Y，Ueno M，Kuriyama Y，et al.Catalytic asymmetric Mannich-type reactions using a novel chiral iron complex［J］.Adv Synth Catal，2002，344(9):929-931.

［31］Harada S，Handa S，Matsunaga S，et al.Direct catalytic asymmetric Mannich-Type reactions ofN-(2-hydroxyacetyl)pyrrole as an ester-equivalent donor［J］.Angew Chem Int Ed，2005，44(28):4365 -4368.

［32］Morimoto H，Aoyama N，Matsunaga S，et al.Lanthanum aryloxide/pybox-catalyzed direct asymmetric Mannich-type reactions using a trichloromethyl ketone as a propionate equivalent donor［J］.J Am Chem Soc，2007，129(31):9588 -9589.

［33］Chen Z，Morimoto H，Matsunaga S，et al.A benchstable homodinuclear Ni2-schiff base complex for catalytic asymmetric synthesis of α-tetrasubstituted antiα，β-diamino acid surrogates［J］.J Am Chem Soc，2008，130(7):2170 -2171.

［34］Ihori Y，Yamashita Y，Kobayashi S.Chiral zirconium catalysts using multidentate BINOL derivatives for catalytic enantioselective Mannich-type reactions;ligand optimization and approaches to elucidation of the catalyst structure［J］.J Am Chem Soc，2005，127(44):15528-15535.

［35］Salter M M，Kobayashi J，Shimizu Y，et al.Directtype catalyticthree-componentMannich reactions leading to an efficient synthesis of α，β-diamino acid derivatives［J］.Org Lett，2006，8(16):3533 - 3536.

［36］Suzuki Y，Yazaki R，Shibasaki M.Direct catalytic asymmetric Mannich-type reaction of thioamides［J］.Angew Chem Int Ed，2009，48(27):5026 -5029.

［37］Utsumi N，Kitagaki S，Barbas C F.Organocatalytic Mannich-type reactions of trifluoroethylthioesters［J］.Org Lett，2008，10(16):3405 -3408.

［38］Ricci A，Pettersen D，Bernardi L，et al.Organocatalytic enantioselective decarboxylative addition of malonic half thioesters to imines［J］.Adv Synth Catal，2007，349(7):1037 -1040.

［39］Wenzel A G，Jacobsen E N.Asymmetric catalytic Mannich reactions catalyzed by urea derivatives:Enantioselective synthesis of β-aryl-β-amino acids［J］.J Am Chem Soc，2002，124(44):12964 -12965.

［40］Hasegawa A，Naganawa Y，F(xiàn)ushimi M.Design of bronsted acid-assisted chiral bronsted acid catalyst bearing a bis(triflyl)methyl group for a Mannichtype reaction［J］.Org Lett，2006，8(15):3175 -3178.

［41］Itoh J，F(xiàn)uchibe K，Akiyama T.Preparation of β-amino esters by a chiral Bronsted acid-catalyzed Mannich-type reaction［J］.Synthesis，2008，8:1319 -1322.

［42］Yamanaka M，Itoh J，F(xiàn)uchibe K，et al.Chiral Bronsted acid catalyzed enantioselective Mannich-type reaction［J］.J Am Chem Soc，2007，129(21):6756 -6764.

［43］Yang J W，Stadler M，ListB.Proline-catalyzed Mannich reaction of aldehydes withN-Boc-imines［J］.Angew Chem Int Ed，2007，46(4):609 -611.

［44］Chandler C，Galzerano P，List B.The proline-catalyzed double Mannich reaction of acetaldehyde withN-Boc imines［J］.Angew Chem Int Ed，2009，48(11):1978-1980.

［45］Li W H，Song B，Bhadury P S，et al.Chiral cinchona alkaloid-derived thiourea catalyst for enantioselective synthesis of novel β-amino esters by Mannich reaction［J］.Chirality，2012，24:223 -231.

［46］Pinaki S B，Song Y，Bao A S.Catalytic synthesis of optically active β-amino acid derivatives［J］.Current Organic Synthesis，2012，9:695 -726.

［47］Deiana L，Zhao G L，Dziedzic P，et al.One-pot highly enantioselective catalytic mannich-type reactions between aldehydes and stable α-amido sulfones:Asymmetric synthesis of β-amino aldehydes and β-amino acids［J］.Tetrahedron letters，2010，51:234-237.

［48］Zhang H，Syed S，BarbasⅢ C F.Highly enantioand diastereoselective mannich reactions of glycine schiff bases with in situ generatedN-Boc-imines catalyzed by a cinchona alkaloid thiourea［J］.Org Lett，2010，12(4):708 -711.

［49］Kano T，Sakamoto R，Akakura M，et al.Stereocontrolled synthesis of vicinal diamines by organocatalytic asymmetric mannich reaction ofN-protected aminoacetaldehydes:Formal synthesis of(- )-agelastatin A［J］.J Am Chem Soc，2012，134(17):7516 - 7520.

［50］Poisson T，Belhomme M C，Pannecoucke X.Indiumpromoted Reformatsky reaction:A straightforward access to β-Amino and β-hydroxy α，α-difluoro carbonyl compounds［J］.J Org Chem，2012，77(20):9277 -9285.

［51］Pan Y H，Zhao Y J，Ma T，et al.Enantioselective synthesis of α-fluorinated β-amino acid derivatives by an asymmetric Minnich reaction and selective deacylation/decarboxylation reactions［J］.Chem Eur J，2010，16:779 -782.

［52］Eilitz U，Leβmann F，Seidelmann O，et al.Stereoselective synthesis of β2-amino acids by Michael addition of diorgano zinc reagents to nitro acrylates［J］.Tetrahedron:Asymmetry，2003，14(2):189 -191.

［53］Eilitz U，Leβmann F，Seidelmann O，et al.Stereoselective Michael addition of trimethyl aluminium to nitro acrylates:A route to 2-methyl-3-amino propionic acid［J］.Tetrahedron:Asymmetry，2003，14(20):3095-3097.

［54］Sammis G M，Jacobsen E N.Highly enantioselective，catalytic conjugate addition of cyanide to α，βunsaturated imides［J］.J Am Chem Soc，2003，125(15):4442-4443.

［55］Duursma A，Minnaard A J，F(xiàn)eringa B L.Highly enantioselective conjugate addition of dialkylzinc reagents to acyclic nitroalkenes:A catalytic route to β2-amino acids，aldehydes，and alcohols［J］.J Am Chem Soc，2003，125(13):3700 -3701.

［56］Rimkus A，Sewald N.First synthesis of a β2-homoamino acid by enantioselective catalysis［J］.Org Lett，2003，5(1):79 -80.

［57］Bernal P，F(xiàn)ernndez R，Lassaletta J.Organocatalytic asymmetric cyanosilylation of nitroalkenes［J］.Chemistry-A Europern Journal，2010，16(26):7714 -7718.

［58］Wang J，Li W，Liu Y，et al.Asymmetric cyanation of activated olefins with ethyl cyanoformate catalyzed by a modular titanium catalyst［J］.Org Lett，2010，12(6):1280-1283.

［59］Lin L，Yin W，F(xiàn)u X，et al.Asymmetric cyanation of nitroalkenes catalyzed by a salen-titanium catalyst［J］.Org Biomol Chem，2012，10，83 -89.

［60］Haihua L，F(xiàn)ugen Z，Xianggao M.Enantioselective Michael reactions of β，β-disubstituted nitroalkenes:A new approach to β2，2-amino acids with hetero-quaternary stereocenters［J］.Org Lett，2009，11(17):3946-3949.

［61］Sibi M P，Prabagaran N，Ghorpade S G，et al.Enantioselective synthesis of α，β-disubstituted-β-amino acids［J］.J Am Chem，Soc，2003，125(39):11796 -11797.

［62］Reboule I，Gil R，Collin J.Enantioselective conjugate addition of aromatic amines toN-alkenoyloxazolidinones catalyzed by Iodido(binaphtholato)samarium［J］.Eur J Org Chem，2008，2008(3):532 -539.

［63］Palomo C，Oiarbide M，Halder R，et al.Catalytic enantioselectiveconjugate addition ofcarbamates［J］.J Am Chem Soc，2004，126(30):9188 -9189.

［64］Yamagiwa N，Qin H，Matsunaga S，et al.Lewis acid-Lewis acid heterobimetallic cooperative catalysis:mechanistic studies and application in enantioselective Aza-Michael reaction［J］.J Am Chem Soc，2005，127(38):13419 -13427.

［65］Didier D，Meddour A，Collin J.Samarium iodobinaphtholate:An efficient catalyst for enantioselective Aza-Michael additions ofO-benzylhydroxylamine toN-alkenoyloxazolidinones［J］.Eur J Org Chem，2011，2011(14):2678 -2684.

［66］Davies S G，Smith A D，Price P D.The conjugate addition of enantiomerically pure lithium amides as homochiral ammonia equivalents:Scope，limitations and synthetic applications［J］.Tetrahedron:Asymmetry，2005，16(17):2833 -2891.

［67］Duggan P J，Johnston M，March T L.Enantioselective synthesis of α-fluoro-β3-amino esters:Synthesis of enantiopure，orthogonally protected α-fluoro-β3-lysine［J］.J Org Chem，2010，75(21):7365 -7372.

［68］Weiβ M，Borchert S，Rémond E，et al.Asymmetric addition of a nitrogen nucleophile to an enoate in the presence of a chiral phaes-transfer catalyst:A novel approach toward enantiomerically enriched protected β-amino acids［J］.Heteroatom Chemistry，2012，23(2):202-209.

［69］Liljeblad A，Kanerva L T.Biocatalysis as a profound tool in the preparation of highly enantiopure β-amino acids［J］.Tetrahedron，2006，62(25):5831 -5854.

［70］Soloshonok V A，F(xiàn)okina N A，Rybakova A V，et al.Biocatalytic approach to enantiomerically pure β-amino acids［J］.Tetrahedron:Asymmetry，1995，6(7):1601-1610.

［71］Kallenberg A I，Rantwijk F V，Sheldon R.Immobilization of penicillin G acylase:The key to optimum performance［J］.Adv Synth Catal，2005，347(7 - 8):905-926.

［72］Heck T，Seebach D，Osswald S，et al.Kinetic resolution of aliphatic β-amino acid amides by β-amin-opeptidases［J］.ChemBioChem，2009，10(9):1558-1561.

［73］Neill M，Hauer B，Schneider N，et al.Enzyme-catalyzed enantioselective hydrolysis of dihydrouracils as a route to enantiomerically pure β-amino acids［J］.Catalysis，2011，1:1014 -1016.

［74］Bea H S，Park H J，Lee S H，et al.Kinetic resolution of aromatic β-amino acids by ω-transaminase［J］.Chem Commun，2011，47:5894 -5896.

［75］Bach R D，Canepa C.Electronic factors influencing the decarboxylation of β-keto acids.Amodel enzyme study［J］.J Org Chem，1996，61(18):6346 -6353.

［76］Kim J，Kyung D，Yun H，et al.Cloning and characterization of a novel β-transaminase from Mesorhizobium sp.strain LUK:A new biocatalyst for the synthesis of enantiomerically pure β-amino acids［J］.Appl Environ Microbiol，2007，73(6)，1772 -1782.

［77］Yun H，Lim S，Cho B K，et al.ω-Amino acid:Pyruvate transaminase from Alcaligenes denitrificans Y2k-2:A new catalyst for kinetic resolution of β-amino acids and amines［J］.Appl Environ Microbiol，2004，70(4):2529-2534.

［78］Koszelewski D，Lavandera I，Clay D，et al.Formal asymmetric biocatalytic reductive amination［J］.Angew Chem Int Ed，2008，47(48):9337 -9340.

［79］Hwang B Y，Kim B G.High-throughput screening method for the identification of active and enantioselective omega-transaminases［J］.Enzyme and microbial technology，2004，34:429 -436.

［80］Truppo M D，Rozzell J D，Moore J C，et al.Rapid screening and scale-up of transaminase catalysed reactions［J］.Org Biomol Chem，2009，7:395 -398.

［81］Schatzle S，Hohne M，Robins E，et al.Rapid and sensitive kinetic assay for characterization of ω-Transaminases［J］.Anal Chem，2009，81(19):8244 -8248.

［82］Schatzle S，Hohne M，Robins K，et al.Conductometric method for the rapid characterization of the substrate specificity of amine-transaminases［J］.Anal Chem，2010，82(5):2082 -2086.

［83］Savile C K，Janey J M，Mundorff E C，et al.Biocatalytic asymmetric synthesis of chiral amines from ketones applied to sitagliptin manufacture［J］.Science，2010，329(5989):305 -309.

［84］Tasnádi G，F(xiàn)orróE，F(xiàn)ülop F.Improved enzymatic syntheses of valuable β-arylalkyl-β-amino acid enantiomers［J］.Org Biomol Chem，2010，8:793 -799.

［85］Grayson J I，Roos J，Osswald S.Development of a commercial process for(S)-β-phenylalanine［J］.Org Process Res Dev，2011，15(5):1201 -1206.

［86］Hee L J，Kiwon H，Jaiwook P，et al.Chemoenzymatic dynamic kinetic resolution of alcohols and amines［J］.Eur J Org Chem，2010，6，999 -1015.

［87］Shakeri M，Engstr?m K，Sandstr?m A G，et al.Highly enantioselective resolution of β-amino esters by candida antarctica lipase A immobilized in mesocellular foam:Application to dynamic kinetic resolution［J］.Chemcatchem，2010，2(5):534 -538.

［88］Wu B，Szymanski W，Wildeman S D，et al.Efficient tandem biocatalytic process for the kinetic resolution of aromatic β-amino acids［J］.Adv Synth Catal，2010，352(9):1409 -1412.

［89］Szymanski W，Wu B，Weiner B，et al.Phenylalanine aminomutase-catalyzed addition of ammonia to substituted cinnamic acids:A route to enantiopure αand β-amino acids［J］.J Org Chem，2009，74(23):9152-9157.

［90］Wu B，Szymanski W，Wybenga G G，et al.Mechanism-inspired engineeringofphenylalanine aminomutase for enhanced β-regioselective asymmetric amination of cinnamates［J］.Angew Chem Int Ed，2012，51(2):482-486.