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ε-己内酯是一种重要的化学中间体,因其具有良好的生物相容性、渗药性和生物降解性,已被广泛应用于食品、医药等行业。目前制备ε-己内酯的主要方法是化学法,但该方法存在反应条件较苛刻、能耗大和副产物多等缺点,因而探索更加节能、环保的ε-己内酯制备方法一直是科学和工业界的一大研究热点。可见光光催化和生物酶催化均具有反应条件温和、环境友好等优点,这两种催化技术的组合在减少污染、提高反应安全性和产物选择性等方面展现了独特优势,是绿色化学领域最具前景的研究方向之一。但目前该类技术在ε-己内酯合成方面的应用还较少研究报道,其实用性研究仍有待进一步探究。本研究将光-酶组合催化反应体系应用于ε-己内酯的合成。通过构建可见光光催化反应（以Au-Ti O2、g-C3N4为光催化剂）与环己酮单加氧酶全细胞的组合催化反应体系,实现从环己烷或环己醇直接合成ε-己内酯,为ε-己内酯的绿色合成方法提供了新思路。具体研究内容及结果如下:1.可见光光催化剂的制备、表征分析及催化能力研究。制备了两种半导体光催化剂:表面负载金纳米粒子的二氧化钛（Au-Ti O2）和石墨相氮化碳（g-C3N4）。分别考察了反应时间、光强度、底物浓度、光催化剂浓度对光催化环己烷氧化反应结果的影响。实验结果表明,Au-Ti O2纳米复合体与Ti O2晶型、结构相同;两种光催化剂在可见光波长范围内均有吸收峰,能够利用可见光催化环己烷氧化反应。在光强度为149μM/cm2的条件下,以100 m M环己烷为底物反应72 h,Au-Ti O2体系得到环己酮的浓度是g-C3N4体系的3倍,达到1.75±0.12 m M,表明Au-Ti O2体系在该反应中的光催化效率高于g-C3N4体系。2.环己酮单加氧酶Ac CHMO的制备及其催化性质研究。首先,在E.coli BL21（DE3）中表达了来源于醋酸钙不动杆菌的环己酮单加氧酶（Acinetobacter calcoaceticus cyclohexanone monooxygenase,Ac CHMO）,并利用亲和层析技术对目标蛋白进行纯化。实验结果表明:Ac CHMO重组酶分子量为62.0 k Da,全细胞产量为30.00 g/L（湿重）。其次,对比了全细胞和纯化酶催化环己酮合成ε-己内酯反应的效率。实验结果表明,在p H 8.0、温度25℃和反应时间24 h的条件下,Ac CHMO全细胞催化合成的ε-己内酯浓度为4.27±1.28 m M,高于Ac CHMO纯化酶催化反应所得（0.55±0.11 m M）,表明采用Ac CHMO全细胞具有更高的催化效率。3.可见光与全细胞组合催化环己烷或环己醇合成ε-己内酯的研究。对可见光与Ac CHMO全细胞组合催化环己烷或环己醇合成ε-己内酯进行探究,实验结果表明,在可见光照射下,以Au-Ti O2、g-C3N4为光催化剂,进行环己烷或环己醇的光催化氧化反应,能够原位生成环己酮;以原位生成的环己酮为过渡态底物,加入Ac CHMO全细胞、NADPH及葡萄糖后,通过Baeyer–Villiger反应成功获得了ε-己内酯。进一步研究优化了环己醇合成路线的影响因素。实验结果表明,当环己醇5.0 m M、Ac CHMO全细胞浓度为100.0 g/L、NADPH浓度为2.5 m M、葡萄糖浓度为1.0%时,转化率达到23.70±1.41%,能够产生1.18±0.07 m M的ε-己内酯。综上所述,本研究成功制备并表征了光催化剂Au-Ti O2和g-C3N4;将制备的光催化剂与环己酮单加氧酶（Ac CHMO）全细胞组合使用,成功构建并优化了从环己烷或环己醇直接氧化合成ε-己内酯的可见光-全细胞组合催化体系,实现了绿色、安全制备ε-己内酯的目标。本研究结果为ε-己内酯的绿色合成提供了创新的思路,同时对其它内酯类化合物的绿色合成具有借鉴意义。