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酶催化是酶工程领域中的重要研究方向。近年来,酶的催化多功能性引起了广大科研工作者的浓厚兴趣。酶催化多功能性的研究极大地拓宽了酶在有机合成中的应用范围,对于“绿色化学”的实现具有重要意义。论文研究了酯酶BioH具有催化Aldol反应、Nitro-Aldol反应、Knoevenagel缩合反应及Baylis-Hillman反应的新功能。主要研究了酯酶BioH在有机溶剂中催化芳香醛和酮的Aldol反应,催化芳香醛与硝基烷烃化合物的Nitro-Aldol反应,催化芳香醛与乙酰丙酮的Knoevenagel缩合反应以及催化芳香醛与α,β-不饱和羰基化合物的Baylis-Hillman反应。考察了酶源、反应介质、酶浓度等因素对上述反应的影响。通过对照实验证实了酯酶BioH的催化作用,并通过对酯酶BioH水解活性位点突变体催化活性的研究,排除了酯酶BioH水解活性位点同时是其催化碳-碳成键反应的活性位点的设想。论文研究了天野脂肪酶DF具有催化Knoevenagel缩合Michael加成串联反应的新功能。主要研究了天野脂肪酶DF在有机溶剂中催化芳香醛和1,3-环二酮类化合物的Knoevenagel缩合/Michael加成串联反应。考察了酶源、酶浓度、反应温度等因素对酶促Knoevenagel缩合Michael加成串联反应的影响。通过对照实验证实了天野脂肪酶DF的催化作用,并提出了可能的催化机理。论文研究了酯酶BioH具有催化Michael加成/环化串联反应合成3,4-二氢吡喃衍生物的新功能。主要研究了酯酶BioH在有机溶剂中催化取代苄叉丙酮和1,3-环二酮类化合物合成3,4-二氢吡喃衍生物的反应。考察了酶源、酶浓度、反应温度等因素对酶促Michael加成/环化串联反应合成3,4-二氢吡喃衍生物的影响。通过对照实验证实了酯酶BioH的催化作用,并通过对BioH水解活性位点突变体催化活性的研究,排除了水解活性位点同时是催化Michael加成/环化串联反应的活性位点的设想。论文研究了天野脂肪酶AS具有催化萘酚吡喃衍生物合成的新功能。主要研究了天野脂肪酶AS在有机溶剂中催化芳香醛、丙二腈、β-萘酚三组分合成萘酚吡喃衍生物的反应。考察了酶源、反应介质、酶浓度、反应温度等因素对酶促萘酚吡喃衍生物合成的影响。通过对照实验证实了天野脂肪酶AS的催化作用,提出了可能的反应机理。论文总共合成了60种化合物,其中6种Aldol产物,5种Nitro-Aldol产物,7种Knoevenagel产物,9种Baylis-Hillman产物,13种Knoevenagel缩合/Michael加成串联反应产物,12种3,4-二氢吡喃衍生物,8种萘酚吡喃衍生物。产物经’HNMR、13CNMR、EI-MS等手段表征分析和验证。