随着绿色催化方法在有机合成中的持续发展和应用,生物催化剂因其具有高选择性、反应条件温和、经济可行和可再生等优点,已经被广泛应用在化学、医药、农药等领域。酶作为一种绿色、高效的生物催化剂,不仅具有专一性,同时还可以催化除天然反应以外的一种甚至多种反应,即酶的催化多功能性。酶的这种特性已经引起了化学家的广泛关注。由于自然界中酶的种类是有限的,因此,发现和研究生物酶的催化多功能性成为一个既具挑战性和吸引力,又有深远意义的研究课题。生物酶的催化多功能性同时也为绿色合成化学提供了新的途径和方法。本论文研究了生物催化剂催化直接不对称aldol反应,首次报道了来自蜂蜜曲霉(Aspergillus mellaus)的蜂蜜曲霉蛋白酶(AMP)在有机介质中催化的芳香醛和酮的直接不对称aldol反应,以及YY-酶A与离子液体共同催化的直接不对称aldol反应。在蜂蜜曲霉蛋白酶催化的直接不对称aldol反应中,我们探讨了溶剂、含水量、投料比、酶量、温度等因素对蜂蜜曲霉蛋白酶催化的直接不对称aldol反应的催化活性和立体选择性的影响。同时发现蜂蜜曲霉蛋白酶在催化直接不对称aldol反应中有较为广泛的底物适应范围,最高可以达到89%的收率,91%的ee值和>99：1(anti/syn)的dr值。在YY-酶A催化的直接不对称aldol反应中,我们发现当离子液体作为添加剂时,YY-酶A催化直接不对称aldol反应的催化活性和立体选择性都有明显的提高。随后我们深入探究了不同的离子液体以及离子液体的量对YY-酶A催化的直接不对称aldol反应的影响,也探讨了溶剂、含水量、投料比、酶量和温度等因素对反应的影响,发现YY-酶A与离子液体共同催化的直接不对称aldol反应的底物适应范围也较广泛,可以达到98%的收率,90%的ee值和>99：1(antilsyn)的dr值。本论文还研究了YY-酶B催化的Henry反应。YY-酶B作为一种绿色环保、条件温和、简单易得、经济可行的生物催化剂可以催化芳香醛和硝基烷烃之间的Henry反应,并对一系列能够影响YY-酶B催化Henry的条件包括溶剂、投料比、磷酸盐缓冲液和温度等进行了筛选优化。在最优条件下进行了底物扩展,最高收率可以达到92%。较为遗憾的是YY-酶B催化的Henry反应未能得到具有对映选择性的产物。本论文同时还对YY-酶B催化合成2H-苯并吡喃-2-酮及衍生物的domino反应进行了研究。2H-苯并吡喃-2-酮及衍生物具有良好的生物活性,具有消炎镇痛、杀菌抗氧化、抗增殖、抗癌和调节中枢神经系统等功能,广泛应用于药品、食品、香料、染料、化妆品和农用化学品等领域。因此,2H-苯并吡喃-2-酮及衍生物的合成研究引起了广泛的关注。但是,传统合成2H-苯并吡喃-2-酮及衍生物的方法有很多缺点,如反应条件剧烈,需要大量的无机酸等。本论文利用YY-酶B在DMSO和水作为介质的温和条件下,不同取代基的水杨醛和不同结构的p-酮酯作底物合成2H-苯并吡喃-2-酮及衍生物,并获得中等到良好的收率,收率在29%-87%之间。