酶工程与有机合成

酶工程与有机合成袁中一（中国科学院上海生物化学研究所上海２０００３１）关键词酶工程酶催化有机合成光学拆分分类号Ｏ６２９．８１酶工程和酶在非水介质中的催化１．１酶酶，一大类以蛋白质为主体的生物催化剂．具有在常温常压和中性ｐＨ值等温和条件下，高效率地进行...     

二苯并-24-王冠-8、KI体系萃取痕量铜

王冠化合物选择性地结合阳离子，使无机盐溶于有机溶剂及类似酶功能的特性在分析化学、有机合成、高分子合成、金属离子的捕集和分离，以及对光学异构体的拆分、酶模拟、生物化学、生物物理、医药及农业等方面应用前景广泛。     

一种新的催化方法：微波辐射-酶耦合成催化有机合成

微波辐射和酶催化是现代有机合成化学中两种强有力的催化手段。目前一种新 的研究动向是将两者结合起来用于催化有机合成反应,这种新型催化方法可以被称 作微波辐射-酶耦合催化（MIECC）。由MIECC方法催化的有机合成反应可以被分为 湿法和干法两大类型。介绍了这一新型耦合催化方法的研究进展以及一些典型 MIECC反应。对MIECC反应中可能存在的耦合催化机理,即微波在生物催化体系中的 “非热效应“进行了初步理论探讨,同时展望了这种新的耦合催化方法的前景。     

四氢叶酸辅酶仿生化学的进展

本文简要地介绍了四氢叶酸辅酶仿生化学研究的进展,包括仿生有机合成、酶促反应模型和反应机理等方面。     

在有机溶剂中酶催化的不对称反应

酶作为催化剂在有机合成中有着巨大的潜力,这在文献中有很多报道,但酶催化的反应作为经典的有机合成方法还很少,为什么呢?这是因为传统的合成方法以有机溶剂为介质而酶催化的反应以往要在水溶液中进行,另外,水会     

生物催化在非天然寡糖合成中的应用

酶已经成为现代有机合成中一种不可或缺的工具。近年来人们在克隆技术，微生物学以及蛋白纯化方面的研究成果为我们提供了越来越多的生物催化剂，酶最初用于天然产物的合成，而今其在非天然化合物中的应用更引起了生物化学家的广泛关注。酶催化反应可以使不加保护的高官能团化底物进行条件温和，环境友好地转化，得到具有高度化学、区域和立体选择性的产物。本文对近年来糖基转移酶在糖生物学中的应用，特别是其在利用Leloir方法合成非天然寡糖中的应用作一简要回顾。     

有机合成中的极性转换

极性转换是指有机化合物中的某个原子或原子团的反应特性发生了暂时转换的过程。在有机合成中可以用来合成很多常规方法不易得到的化合物。作为切断法的一个重要补充,在有机合成中占有很重要的地位。从系统理论的高度来对待这个问题,对熟练掌握有机合成有很重要的意义。     

从百年诺贝尔科学奖看有机合成的发展

统计百年来诺贝尔科学奖发现，有机合成化学发展经历了经典有机合成阶段、有机合成艺术阶段和科学设计阶段，预示着有机合成将继续在新试剂、新反应、新方法、新理论的发现等方面取得很大的发展，在化学生物学、分子工程和绿色化学领域里有广阔的前景。     

交叉脱氢偶联反应*

发现高效高选择性的有机合成反应是有机合成化学研究中一个重要的发展方向。传统的有机合成化学是建立在官能团相互转化基础上的,又称官能团化学。非活泼化学键（如C-H键）的直接官能团化省去了一步甚至多步制备官能团化的反应底物,因此,非活泼化学键活化是提高有机合成反应效率的一个重要发展方向。交叉脱氢偶联（Cross-Dehydrogenative-Coupling,CDC）反应就是直接利用不同反应底物中的C-H键,在氧化条件下,进行脱氢偶联反应形成C-C键。交叉脱氢偶联反应实现了更短的合成路线和更高的原子利用效率,为直接利用简单的原料进行高效的复杂的有机合成任务提供了一种新的思路和手段。     

在有机溶剂中进行的酶催化反应

介绍了在有机溶剂中进行酶催化反应的进展,包括在有机溶剂中进行酶催化反应的某些性质、特点及必须遵循的原则,并举例说明了在有机合成中应用的可能性,指出了该领域中尚待深入研究的问题。     

细胞色素P450酶在生物合成及有机合成中的催化功能及其应用

细胞色素P450酶分布广泛,主要参与生物体外源物质代谢与天然产物生物合成,能以结构多样的有机化合物作为底物催化多种类型的化学反应.P450酶可在温和条件下实现底物分子中C—H键的选择性氧化,因而在精细化学品、化学中间体及药物分子的生产上具有很高的实用价值及多年的应用历史.随着蛋白质工程、氧化还原伴侣工程、底物工程、代谢工程与合成生物学的发展,目前已可初步实现根据反应需求来理性设计或定向进化改造P450酶催化系统来高效催化多种有机反应,拓宽了P450酶在生物合成与有机合成反应中的应用范围.总结了近年来由细胞色素P450酶参与催化的主要反应类型,归纳了拓宽P450酶催化反应类型、提高催化活性和选择性的一些重要策略,并对未来P450酶在生物合成及有机合成反应中的应用发展前景和挑战进行了展望.     

一本新颖的有机合成教学参考书——浅评《有机合成化学及近代技术》

徐家业主编的《有机合成化学及近代技术》于１９９７年出版了。有机合成化学是现代自然科学和国民经济中不可少的重要学科,作者根据我国工科高等院校化学化工类各专业设置的特点及有机合成课程的地位和作用,参考了国内外有关的大量近期文献,编写了颇有风格的有机合成化...     

氨基氰在有机合成中应用的新进展

本文综述了氨基氰在有机合成化学中应用的新进展,并对其物理、化学性质及反应机理进行了讨论。     

开设“有机合成”专业课的点滴体会

有机合成化学既是一门古老的学科,又是一门具有青春活力并获得蓬勃发展的学科。特别是近二十年来,有机合成化学发展极为迅速,新理论、新反应不断涌现,新试剂、新技术不断采用,有机合成化学正处于日新月异、一日千里的新时代。目前在我国“有机合成”已成为综合性大学化学系有机专业的主要专业课,许多师范院校也陆续开设了这门课程。如何开设好这门课程已成为许多从事有机合成教学的同志们最关心的问题。因此本人打算把我们开设有机合成课的点滴体会汇报如下,供同志们参考。     

绿色有机合成化学专辑 前言

随着社会不断进步,如何使化学在创造物质财富的同时保护人类赖以生存的环境,确保人身健康和安全,实现可持续发展已成为无法回避的问题,这也是对化学工作者提出的严峻挑战。为此,化学家在20世纪90年代初,提出了与传统的治理污染完全不同的“绿色化学”的概念,即如何从源头上减少、甚至消除污染的产生,因此要求任何一个化学活动,包括化学原料的使用、化学和化工过程以及最终的产品,对人类的健康和环境都应该是友好的。近20年来,绿色化学得到了飞速的发展,已成为一个多学科交叉的新的研究领域,是“科技引领可持续发展”的重要内容。其中,符合“绿色化学”基本原理和目标的“绿色有机合成化学”的发展尤为引人关注。最近,Chemical Reviews,Accounts of Chemical Research等国际著名期刊相继以“绿色化学”为主题出版了专辑。 近年来,随着国家对绿色化学的日益重视,我国绿色有机合成化学领域的专家学者在包括不对称催化反应在内的高选择性及原子经济性有机反应、惰性化学键如C-H的活化及反应、均相催化剂的负载化以及绿色介质中的合成反应等研究方面取得了长足的进展,并在某些方面达到了国际领先的水平,在清洁的有机合成工艺及技术开发方面也显示了很好的发展势头。受《化学进展》编委会的委托,我们组编了这期“绿色有机合成化学”专辑。一方面是为了及时总结绿色有机合成化学研究领域的最新成就和发展趋势,另一方面也尽量全面反映我国科学家在这一领域已经取得的具有特色的研究成果以及面临的挑战,以期为推动我国绿色化学研究向更高和更深层次发展起到积极作用。 本专辑涵盖了绿色有机合成化学的多个方面,诸如水、离子液体和超临界流体等非传统反应介质中的有机催化反应;金属配合物、有机小分子和酶催化的不对称合成;基于C-H键活化的C-C键偶联反应;有机、无机及其杂化体负载的均相催化剂;环境友好的聚合反应以及绿色介质离子液体的应用等。这些内容体现了绿色化学关于有机合成反应的“原子经济性”、“催化性试剂优于当量性试剂”、“尽量避免不必要的衍生化步骤”、“尽量使用无毒的辅助物质”和“采用无毒或低毒的反应底物”等原则。既对当前绿色化学研究的一些热点问题及重要进展进行了讨论、总结和展望,也基本能够反映我国目前在这一领域的工作特色和主流发展趋势。 参与本专辑撰写的作者都是在有机合成化学一线长期从事相关研究工作的专家,尽管他们工作十分繁忙,但都尽心尽力地在很短的时间内完成了撰写任务。本专辑是所有参与作者的辛勤劳动和共同努力的结果,在此向所有的作者及期刊编辑部的辛勤工作表示衷心感谢。同时,受编者学识所限,在本专辑的组稿和编写过程中可能出现的一些差错,我们深感歉意,望读者不吝赐教。 范青华 王东 2010年6月于北京     

合成有机化学的进展

自从伍勒在1828年合成尿素、使有机化学成为一门独立的学科以后,有机合成贯穿了整个的有机化学发展史。可以设想,如果没有已知的三千多个有机反应作为后盾,特别是如果没有那么二百多个在有机合成中有普遍应用价值的有机反应的发展和推广使用,有机化学、生物化学、药物化学、高分子化学以及有关的工业如染料工业、制药工业、合成橡胶和塑料工业等等,要发展到目前这样的水平是完全不可能的。因此有机合成的重要性是不言而喻的。另一方面,现代有机合成化学已经成为一门与物理有机化学和生物有机化学相互交织、相互     

过渡金属络合物在精细有机合成中的应用

过渡金属化学已发展成为有机合成的重要方法,本文综述了它在精细有机合成中应用的一些进展。叙述了金属有机化合物作为亲电体与亲核试剂反应,金属有机化合物作为亲核体与亲电试剂反应,以及偶合和环化反应。应用这些反应可以巧妙地合成若干天然产物。     

过渡金属催化含硅杂环合成的研究进展

含硅杂环化合物因其独特的理化性质而被广泛地应用于有机合成化学、材料化学和药物化学中,因此含硅杂环化合物的高效合成一直是有机合成化学中的研究热点.在众多含硅杂环的合成方法中,过渡金属催化含硅杂环合成历经数十年的发展,目前已成为硅杂环合成最重要的路径之一.总体来讲,过渡金属催化含硅杂环高效合成的研究工作集中于利用C–H键硅基化策略和C–Si键活化策略来实现硅杂环的高效合成.本文以催化反应类型进行分类,综述了近5年来过渡金属催化含硅杂环合成的反应新进展.     

有机合成光化学及其研究现状

光化学合成在有机合成化学,特别在一些非常见结构的合成中占有特殊的地位,能大大缩短传统合成化学的步骤而经济实用.本文主要以天然产物及其中间体的合成,举例介绍有机合成光化学及其研究现状.     

生物催化在药物合成中的应用

生物转化是生产单一对映体产品的有效方法。水解酶是最常用的一种酶，特别 是脂肪酶广泛使用于水解，酯化和氨解反应中。在有机合成中很少被使用的裂合酶 也开始引起人们的关注，例如，用（R）-醇腈酶可以合成具有光学活性的氰醇，它 是一种重要的医药中间体。主要介绍了用于医药化学领域的四种生物催化反应：酶 法醇的转化、酶法胺的区域选择性乙酰化、天然产物的烷氧羰基化和以（R）-醇腈 酶为催化剂，化学-酶法合成高附加值的产品的反应。