脂肪酶催化肼基插入反应及氧化反应的研究

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酶在生物体内扮演着非常重要的角色,生物体通过酶来加速体内的化学反应。酶作为一类生物催化剂,相比于其他催化剂,酶在选择性、催化效率以及环境友好上有着绝对的优势。酶催化非专一性的发现,已然成为绿色化学领域的一个研究热点,在工业生产中有着重大意义。脂肪酶是目前商品化程度很高的一类酶制剂,能催化多种类型的有机反应。本论文在课题组以往的研究基础上,对脂肪酶催化新型的有机反应进行了挖掘和探索,主要研究内容和结果如下:脂肪酶催化肼基插入反应合成N’-烷基苯甲酰肼类化合物。在研究过程中,我们对反应条件进行了筛选和优化,确定了最适反应条件(MBH酮(1 mmol),苯肼(1.3 mmol),N,N-二甲基酰胺(2 m L),PPL(20 mg),室温,12 h)。本方法具有较好的底物适用性,在最适反应条件下以较高的收率(71%-97%)得到N’-烷基苯甲酰肼类化合物。脂肪酶高效催化一步合成N’-烷基取代的酰肼类化合物的研究此前未见文献报道,本方法解决了以往在合成此类化合物时存在的反应过程繁琐、反应时间冗长、环境不友好等问题。脂肪酶介导氧化反应合成3-羟基色酮类化合物。在最适反应条件下(烯胺酮(1 mmol),UHP(1.2 mmol),乙酸乙酯(1 m L),Novozym 435(10 mg,protein content),常温,0.5 h),脂肪酶介导氧化一系列烯胺酮类化合物高效合成3-羟基色酮类化合物(85%-97%)。此外,Novozym 435作为固定化酶在本反应中展现出良好的重复利用性。这是首次利用酶法合成3-羟基色酮类化合物,与过往的研究报道相比,本方法具有条件温和、绿色高效的优点。本论文对以上两种脂肪酶催化的新型反应进行了深入的研究,并初步探讨了脂肪酶催化上述反应的作用机理。本论文为脂肪酶催化非专一性的基础研究和创新发展提供了数据支撑,拓展了脂肪酶在有机合成中的应用。
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