甲基单胞菌GYJ3催化环氧丙烷的半连续合成

利用含有甲烷单加氢酶（MMO）的甲烷氧化细菌整催化丙烷环氧化制取环氧丙烷,其产物抑制和辅酶NADH消耗是反应难以连续进行的主要原因,采用甲烷再生NADH,研究了丙烯和甲烷共氧化和氧物氧丙烷积累对甲基单胞菌GYJ3的环氧化活性的影响,并考察了在具有产物连续收系统的两段式生物反应器中用细菌胞悬浮液半连续生产环氧丙烷的可行性,将再生和环氧化过程分开进行,以减小甲烷和丙烯的竞争抑制,通过连续抽提产物环氧丙烷,克服了产物抑制,该半连续过程分别在不同的温度下共进行了70h,产生环氧丙烷438μmol。     

环氧丙烷的合成及反应机理

综述了环氧丙烷的合成方法,包括氯醇法、间接氧化法(Halcon法)、丙烯的H_2O_2氧化法及生物催化氧化法,探讨了Halcon过程的反应机理。概述了环氧丙烷的主要用途。参考文献26篇。     

芳香酮的不对称还原*

本文从化学方法和生物方法两个角度,化学催化法、手性试剂法和酶催化法三个方面综述了近年来芳香酮的不对称还原进展。文章概述了芳香酮取代基的电子效应与空间效应、手性催化剂和手性试剂的结构、反应体系等对产物光学活性的影响,以及全细胞酶、分离酶等不同生物催化体系中芳香酮结构对产物光学活性的影响,并展望了不对称还原的研究及应用前景。     

均相催化氧化中的活性中间体多样性

过渡金属离子在各种化学及生物氧化中扮演着极为重要的作用,现有的研究表明参与催化氧化的关键活性物种已不再局限于金属氧物种(Mn+O),金属氢氧物种(Mn+—OH)与金属过氧物种(Mn+—OOH)均被发现能够参与各种氧化反应。有些有机化合物也能直接催化有机物的氧化反应,同时,相似的有机物如NADH和辅酶Q一直在生物代谢中发挥着重要作用。但是,现有的研究结果还难以清楚解释生物体系中各种氧化酶在不同的氧化反应中选择特定活性物种的内在原因。因此,了解这些活性物种之间的氧化性能异同性将非常有助于了解酶对它们的选择,进而理解酶的催化氧化机理,为药物设计提供理论基础,同时也有助于设计新的氧化催化剂。本文对在各种均相催化氧化及生物氧化反应中出现的主要活性中间体种类、各中间体的反应性能、反应机理进行了总结,并就现有的实验数据对过渡金属氧物种与氢氧物种的氧化性能相似性及相异性进行了初步评述。     

伴有辅酶再生的生物催化过程

很多生物催化的氧化还原反应需要昂贵辅酶的参与,本文详细介绍了伴有辅酶再生的生物催化过程中,辅酶的使用、辅酶的酶反应再生、电化学再生及载体再生的特点,并对各种再生方法的优缺点进行了比较,同时介绍了辅酶的固定化及化学改性方法的研究进展.简单综述了伴有辅酶再生的基于细胞、游离酶和固定化酶的生物催化系统的研究和应用,并展望了辅酶的研究前景及辅酶再生研究的发展方向和亟待解决的问题.     

酞菁亚铁/亚碘酰苯催化3-(1′,3′-二氧戊环)-5(10),9(11)-雌甾二烯-17-α-(1-丙炔)-17-β-醇的选择环氧化

目前, 对酞菁过渡金属配合物的研究已引起人们广泛的重视. 酞菁过渡金属催化烯烃的环氧化反应, 可以看作是对自然界生物体内许多酶催化氧化反应的模拟[1]. 其反应条件温和, 环氧化产物具有较高的区域选择性和立体选择性, 可应用于合成特定构型的环氧化物, 特别是用于合成药物中间体.     

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。     

绿色化学关键技术在精细化工中的应用

绿色化学理念及技术的创新发展,能够更好与精细化工的各环节结合,提升效率、降低消耗、节约成本、增强竞争力,符合我国低碳发展方向,满足行业的可持续发展需求。本文主要介绍近年来绿色化学技术在精细化工领域的发展现状和应用前景,探讨了生物催化/发酵技术、非贵金属或无金属催化技术、微通道反应技术、新能源驱动的化学反应技术、新型高效分离技术、生产过程的人工智能和自动化等绿色化学关键技术在精细化工研制中的应用实例,为推动绿色化学技术的综合利用和可持续发展提供参考和借鉴。     

生物催化剂与有机合成

生命过程是由酶催化的复杂的化学反应过程。据估计,生物体内约存在2—3万种酶,可催化各种反应。不仅从生物体分离的酶可用于催化特定反应,产酶的微生物或动植物细胞也可做为酶源直接用于催化反应。因此,人们把     

丙烯直接环氧化Cu基催化剂的研究进展与挑战

作为一种重要的化工原料,环氧丙烷年产量近千万吨,然而目前工业上制备环氧丙烷的方法仍然面临着成本高、副产物多以及污染严重等问题。直接氧气氧化法进行丙烯环氧化因为具有原子经济、环保等优点受到了越来越多的关注。但是,催化过程中丙烯的α-H和环氧丙烷都具有很高的活性,使得在高转化率的条件下提升环氧丙烷选择性成为一个巨大的挑战。研究者们发现相较于其他币族金属,Cu基催化剂表现出更优异的丙烯直接环氧化反应性能。本综述总结梳理了近年来关于Cu基催化剂催化丙烯直接环氧化反应的研究成果,聚焦于Cu基催化剂改性方法,并对Cu基催化剂依然存在的问题和挑战进行深入探讨。     

含氮杂环及其衍生物的氮氧化方法研究进展

含氮杂环及其衍生物中的N－氧化反应是合成许多精细化工产品，如日用化学 品、医药、农药的重要反应，但该反应选择性较高，只要求在杂环氮上进行氧化而 不影响分子其它部位，从氮杂环及其衍生物应用不同氧化剂选择性氧化综述了该类 化合物的N－氧化反应。     

铜基纳米酶在生化分析中的应用

本文概述了近年来铜基纳米酶的相关研究进展。铜基纳米酶根据化学组成主要分为铜纳米颗粒、氧化铜（硫化铜）、金属有机框架材料（MOFs）和其它铜基配合物组装体纳米材料4类。铜基纳米酶可以催化多种氧化还原反应,使底物氧化变色,在此基础上开发了多种比色方法用于检测葡萄糖、谷胱甘肽（GSH）等生物分子。铜基纳米酶材料有望替代天然酶用于催化,在生化医疗等领域有着广阔的应用前景。     

酶催化反应在立体有机合成中的应用

讨论了水解酶、交换酶以及氧化还原酶催化的位置、对映和潜手性立体专一的反应，包括酶催化的醇或酯的水解反应、酯交换反应、含羰基的化合物及活泼双键的还原反应、ＳＰ￣３杂化的碳及烯的氧化反应（包括Ｂａｙｅｒ－Ｖｉｌｌｉｎｇｅｒ氧化反应）。回顾了酶立体选择性地合成某些重要目标结构的生物催化方法，讨论了酶催化反应的生物合成前景。参考文献１８篇。     

环氧丙烷的连续生物合成

 利用含有甲烷单加氧酶（MMO）的甲基单胞菌Methylomonassp．GYJ3整细胞催化丙烯环氧化制取环氧丙烷时,辅酶NADH的消耗和产物抑制是反应难以连续进行的主要原因．为解决这些问题,通过批式反应考察了丙烯－甲烷共氧化反应合成环氧丙烷的可能性,发现反应气体中甲烷含量为30％时环氧丙烷的产量较高．在搅拌式生物反应器中,通过最佳配比的混合反应气体的连续循环将产物环氧丙烷抽提出来,从而克服了产物抑制．该生物反应器最初的环氧丙烷日产量为268μmol,连续操作12d后,MMO仍保留96％的初始活性．     

细胞色素P450酶催化的烷烃选择性羟化

碳氢键选择氧化是合成化学领域的重要课题,其中烷烃选择性羟化反应更是面临着化学选择性、区域选择性和立体选择性等多重挑战.细胞色素P450酶广泛分布于动植物和微生物体内,是公认的多功能生物氧化催化剂.P450酶对惰性C-H键的选择性氧化具有独特优势,在催化烷烃选择性羟化反应方面拥有巨大潜力.本综述简述了P450单加氧酶及其催化烷烃选择性羟化的反应机理,梳理了来自CYP153家族、CYP52家族和其他家族的天然P450酶催化各类烷烃底物的氧化反应和选择性,讨论了理性设计和定向进化策略在开发烷烃羟化P450突变酶过程中的经典案例,介绍了底物工程、诱饵分子、双功能小分子协同催化等几种化学活化P450酶的策略及其在烷烃羟化上的应用,探讨了P450酶在烷烃选择性羟化方面所面临的挑战和解决途径,并展望了其应用前景.     

氧化酶及烷烃氧化

记述了氧化酶在生物催化中的应用. 较之传统的化学反应, 氧化还原生物催化反应有较好的选择性、可控性和经济性, 人们正在积极地寻找这类催化剂. 自然界中被高度还原的烃类品种丰富, 因此催化烷烃末端或近末端氧合反应的酶也相对容易找到. 很多这一类的酶生化特性已作了详细的描述, 烷烃加氧酶催化高附加值反应的潜力已得到了广泛地认可.     

手性亚砜合成

手性亚砜及其衍生物广泛作为重要手性中间体和辅剂、手性配体和催化剂、手性药物。手性亚砜可以采用生物方法和化学方法来合成,化学方法包括手性辅剂诱导、手性氧化剂氧化、手性拆分和不对称催化等。本文简要综述了手性亚砜的各种用途和各种合成方法的研究进展,主要介绍了钛和钒催化的不对称硫醚氧化反应,也介绍了作者最近在钒催化的不对称硫醚氧化反应方面所做的研究工作。     

过氧化氢异丙苯催化氧化丙烯制环氧丙烷

研究了以钼－醇配合物为催化剂,过氧化氢异丙苯为环氧化剂,乙醇为溶剂的丙烯一步氧化制环氧丙烷的反应,结果表明,用不同的二醇和不同醇／钼比制备的钼醇催化剂具有不同的催化性能和配性,用乙二醇和丙二醇制备的催化剂,催化性能优于丁二醇制备的催化剂,考察了反应条件（温度、压力和时间）对环氧化反应活性的影响,在１００℃,０．５ＭＰａ的条件下反应２ｈ,过氧化氢异丙苯的转化率为６５．０％,环氧丙烷的选择性为７０．４     

Baeyer-Villiger单加氧酶的蛋白质改造及其催化氧化反应研究新进展

Baeyer-Villiger单加氧酶(BVMO)作为一种重要的生物催化剂,可以催化各种有机酮/醛化合物的Baeyer-Villiger氧化反应,以及一些含硫、硒、硼等杂原子底物的氧化反应.Baeyer-Villiger单加氧酶催化的氧化反应具有选择性高、反应条件温和、高效等优点,已成为不可或缺的有机合成工具,被广泛应用于各种手性化合物的合成中.近年来利用生物信息学分析和基因挖掘技术,从众多微生物中找到了多种新型的BVMO;另外利用蛋白质工程技术对已知的野生型BVMO进行改造,从而扩大底物范围,提高热稳定性和反应活性,改善酶的立体、区域和化学选择性.这些都进一步扩大了Baeyer-Villiger单加氧酶催化氧化反应的应用范围.以不同底物结构的Baeyer Villiger氧化反应为主线,综述了近5年来国内外对野生型以及蛋白质工程改造的BVMO催化氧化反应研究的新进展.     

咪唑衍生物金属胶束模拟过氧化物酶研究

咪唑衍生物铜配合物Cu(biap)·Cl2及其与胶束形成的金属胶束模拟过氧化物酶成功地用于催化H2O2氧化苯酚反应,反应遵循酶催化的动力学规律.过氧化氢/催化剂物质的量比和酸度对反应的影响符合生物催化剂条件影响的一般规律.讨论了不同类型表面活性剂胶束对该氧化反应的影响.