非水相糖苷酶高效催化的研究进展

近年来,应用糖苷酶在非水相中生物催化合成糖苷类化合物以及对糖基化合物的糖基定向改造已成为目前的一个研究热点。通过糖苷酶生物催化机理的阐述,综述了非水体系中糖苷酶催化寡糖合成与烷基糖苷合成的应用研究,尤其是耐有机溶剂糖苷酶在天然先导化合物非水相催化中的应用。非水相糖基体系为糖苷酶的高效催化及选择性催化提供了独特的环境,可望成为功能性寡糖及天然产物高效改性等领域的重要研究手段。     

生物表面活性剂的合成(一)

生物表面活性剂具有优良的表面性能,抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药理作用。其最重要的特点是无毒,可完全降解,不会造成环境污染。目前用于生物表面活性剂合成的方法主要有两种:微生物法和酶催化法。文章一一介绍了微生物法中的生长细胞法、代谢控制细胞生长法、休止细胞法、加入前体法和用酶催化合成单酰化甘油脂类、糖脂类、氨基酸类、磷脂类和烷基糖苷类生物表面活性剂的方法。     

酶催化选择性脱酰作用在糖酯合成中的应用研究进展

较详细地综述了目前国外酶催化选择性脱酰合成糖酯的研究进展,并对酶的主要来源和选择性脱酰的位置等进行了介绍,认为酶催化选择性脱酰技术在糖酯合成中有重要的应用价值,具有方法简便,产率较高等特点,该方法的运用扩展了糖酯类物质合成的空间。     

偶联尿苷二磷酸循环体系的天然产物体外糖基化修饰

糖基化是天然产物的一种重要基团修饰,主要通过尿苷二磷酸(UDP)-糖基转移酶催化实现,而UDP-糖基供体价格昂贵限制了其应用,构建UDP-糖基供体再生系统可以有效解决该问题。本文从天然产物的体外糖基化修饰入手,阐述了糖基化修饰对天然产物功能的调控作用,比较了目前的糖基化修饰方法,其中基于UDP-糖基转移酶的生物法具备了重要的产业化应用前景。接着总结了各种UDP-糖基供体的合成方式,概述了偶联蔗糖合酶或海藻糖合酶的基于UDP循环的UDP-糖基供体再生系统,重点描述了UDP循环体系在萜类、黄酮类及其他化合物体外糖基化修饰中的应用,从而高效合成具有高附加值的天然产物糖苷化合物。指出偶联蔗糖合酶和UDP-糖基转移酶的循环体系是今后天然产物糖苷化合物合成的重要方式。     

新型固载化Lewis酸催化合成辣椒素糖苷的研究

采用新型的、催化性能稳定、高效的高分子固载Lewis酸Sn Cl4为催化剂,对辣椒素进行糖苷化,在高产率地得到具有重要药理作用的辣椒素葡萄糖苷的同时,建立了一种以高分子固载Lewis酸催化合成辣椒素糖苷类化合物的合成新方法,该方法具有反应条件温和,操作简便,产物易分离,催化剂可回收再利用,环境友好等优点。     

新型固载化Lewis酸催化合成辣椒素糖苷的研究

采用新型的、催化性能稳定、高效的高分子固载Lewis酸Sn Cl4为催化剂,对辣椒素进行糖苷化,在高产率地得到具有重要药理作用的辣椒素葡萄糖苷的同时,建立了一种以高分子固载Lewis酸催化合成辣椒素糖苷类化合物的合成新方法,该方法具有反应条件温和,操作简便,产物易分离,催化剂可回收再利用,环境友好等优点。     

1,4-苯并二氧六环类木脂素合成进展

1,4-苯并二氧六环类木脂素因其独特的杀虫、保肝、抗氧化、抗肿瘤等生理活性在农业及医药行业具有广阔的应用前景。目前1,4-苯并二氧六环合成方法主要包括生物偶联法、仿生偶联法及化学合成法,本文从合成工艺、对映选择性及反应机理等方面进行了系统性探讨。生物偶联法过程中的非酶催化步骤导致产物多为立体和区域选择性的异构体混合物;仿生偶联法通过选择不同的取代基和氧化偶联剂以较高的产率获得单一对映产物;化学合成法通过选择不同的催化剂、氧化偶联剂及合成路线实现了1,4-苯并二氧六环的高效合成,尤其是在过渡金属催化下,能够高选择性地合成1,4-苯并二氧六环,这类反应已开展深入研究。     

相转移催化法合成糖苷类化合物的研究进展

相转移催化法具有操作简便,反应速度快,反应条件温和,后处理简单和立体选择性强等优点。近年来相转移催化法广泛应用于糖苷类化合物的合成。综述了相转移催化法所用的各类相转移催化剂(季铵盐类、叔胺类等)在糖苷类化合物合成中的应用,指出季铵盐类催化剂应用最为广泛。     

中科院成都生物所:苯乙烯单加氧酶在不对称合成中的应用研究取得新进展

环氧化合物是合成许多光学活性药物、农药及一些精细化学品的重要前体物。近年来,科学家已经发展了许多化学和生物催化的不对称环氧化方法制备该类化合物。相较化学催化不对称合成,生物催化具有高选择性和温和的反应条件等特点,被认为是一种更绿色的合成途径。     

促进活性细胞催化前手性羰基不对称还原研究进展

利用活性微生物细胞催化羰基不对称还原成为手性醇合成的重要方法。虽然当前已经筛选出许多立体选择性很高的微生物和反应过程,但这类反应能实际应用的还很少,主要是因为产业化方面的研究不够。本文从此出发,结合作者近几年的研究工作对当前活性微生物细胞催化羰基不对称还原相关工程方面的研究进行了详细的介绍和论述。分析了利用活性细胞催化时空产率低的原因,对国内外研究者针对这些原因为提高时空产率所进行的各种研究和提出的方法分别进行了归纳和分析。     

对甲氧基苯乙腈的合成研究

介绍了对甲氧基苯乙腈的各种合成路线,并对其进行简单评价.重点介绍了以对氯苯乙腈为原料合成对甲氧基苯乙腈的方法,该方法具有反应路线简单,原料低廉,收率较高等特点,是一条适合工业化生产的路线.     

葡萄糖及葡萄糖苷的生物催化选择性酯化研究进展

较详细地综述了目前国外关于非水介质中生物催化法选择性酯化葡萄糖及葡萄糖苷的特点、基本原理以及发展现状；认为以生物催化法选择性酯化葡萄糖及葡萄糖苷的方法有着常规化学法所不具有的优点，如高度的选择性，温和的反应条件以及较好的收率等；反应过程中“活化酯”以及分子筛和减压除水的应用有利于转化率的提高，固定化酶和固定化细胞技术使得该反应在固定床内连续进行生物转化成为可能，表明该法具有工业化应用的价值。     

磺酸型介孔材料催化合成甲基葡萄糖苷

以甲醇和葡萄糖为原料,采用一步合成法合成甲基葡萄糖苷。以磺酸型介孔材料作为催化剂,借助扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、低温氮气吸附/脱附、热重分析等方法研究了材料的结构和性能。实验结果表明,催化剂用量为0.6g,醇糖摩尔比为28∶1,反应温度为115℃,反应时间为2 h为最佳反应条件,此条件下合成产物的收率可达95.67%。同时使用Fourier红外光谱仪对产物进行了表征。     

Role of catalyst supports in biocatalysis

Biocatalysis utilizes enzymes and microbial cells as catalysts for a wide range of applications in biotechnology. Immobilization of biocatalysts on various materials has several advantages, including the capacity for reuse, quick reaction termination, easy biocatalyst recovery and operational stability. The present article focuses on the use of material supports for developing immobilized biocatalysts in applications related to energy, environment and chemical synthesis. The work provides a comprehensive overview of a broad class of materials, including organic, inorganic and composites, that have been shown to be prosperous candidates to support the immobilization of enzymes and microbial cells. It also highlights the properties of nanomaterial support such as large surface area and comfort compartment for immobilization. The availability of different types of materials as catalyst support provides an opportunity to understand and develop efficient biocatalytic systems. The choice of selecting a catalyst support will mostly depend on the interaction of the material with the enzyme or microbial cell. Finally, potential challenges, future approaches in developing immobilized biocatalytic systems for various applications and novel material supports are suggested. © 2022 Society of Chemical Industry (SCI).     

Thionyl Nitrate as Nitrating Agent for the Synthesis of 2‐[Butyl(nitro)amino]ethyl Nitrate (n‐BuNENA)

The synthesis of n‐BuNENA by reaction of N‐butylethanolamine and thionyl nitrate is reported herein. Various nitrating agents were studied and thionyl nitrate was found to be a promising nitrating agent. The reaction conditions for the nitration with thionyl nitrate were optimized and the best results were obtained with one equivalent of thionyl nitrate at 0 °C for 3 h. This method has a number of advantages such as performing the reaction in one step, easy handling and work‐up, and good yield. The reaction progress was monitored by HPLC and the product was characterized by IR and ¹H NMR spectroscopy.     

Eco-friendly and recyclable media for rapid synthesis of tricyanovinylated aromatics using biocatalyst and deep eutectic solvent

An efficient and clean synthesis of aromatic tricyanovinyl compounds from nucleophilic reagent and tetracyanoethylene has been achieved using biocatalyst and deep eutectic solvent (DES). Reaction using biocatalyst and DES requires lesser reaction time than conventional method. The advantages of the present method are ambient reaction temperature, easy isolation of the product, higher yield, recyclability of the catalyst, and reactions without use of hazardous, volatile organic solvent. The DES as well as biocatalyst were recycled efficiently without any additional treatment. Synthesized compounds were also studied for UV–vis absorption and show solvatochromism.     

查尔酮合成方法的研究进展

查尔酮是一种黄酮类化合物,其常见合成方法是以苯甲醛和苯乙酮为原料,加入碱、酸或金属等物质作为催化剂进行醛酮缩合反应,但产率较低,副产物多。近年来查尔酮化合物的合成采用了新技术,是以苯甲醛和苯乙酮为原料,BF4作为反应溶剂,水滑石为催化剂,在温度为343 K的条件下进行反应,查尔酮产率可以达到98.5%,该法具有反应时间短、操作简便、收率高等优点。分析了近年来查尔酮几种合成方法的优缺点,催化剂的选择及其适用的条件。     

页岩抑制剂阳离子烷基糖苷的合成——醚化反应条件探究

为解决烷基糖苷钻井液在现场应用过程中出现的井壁失稳情况,中国石化集团中原油田开展了新型页岩抑制剂阳离子烷基糖苷的研制。对阳离子烷基糖苷合成过程中醚化反应条件进行了考察。考察了环氧氯丙烷与烷基糖苷物质的量比、醚化反应时间、醚化反应温度、烷基糖苷加料方式等对合成产品性能的影响,得出醚化反应最优化反应条件为：环氧氯丙烷与烷基糖苷物质的量比为1：1．5、醚化反应时间2．Oh、醚化反应温度86℃、烷基糖苷0．5h内分2次加入。本研究为得到抑制性能优良的钻井液用阳离子烷基糖苷打下了良好的基础。     

压力条件下淀粉合成甲基葡萄糖苷

以淀粉、甲醇为原料 ,以酸为催化剂 ,在压力条件下合成甲基葡萄糖苷 (简称甲苷 ) ,得出最佳催化剂是浓硫酸。通过正交实验 ,考察了糖醇比、反应压力、催化剂用量及反应时间对合成甲苷的影响 ,得到合成甲苷的最佳条件为n(淀粉 )∶n(甲醇 ) =1∶30 ,压力 0 5MPa ,催化剂用量为淀粉质量的 5 % ,反应时间 12 0min ,收率达 98 9%。     

微波辐照法合成1,3-双（3-三乙氧基硅丙基）-咪唑氯鎓

比较了三种常规合成方法制备1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓时,甲苯、乙腈做溶剂和无溶剂条件对产品收率的影响,认为溶剂极性较大和反应温度较高时更有利于反应的进行;同时,首次采用微波辐照法合成了1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓,并考察了微波辐照功率、时间、投料比等对产品收率的影响;与常规合成方法相比,微波辐照合成1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓具有反应时间短、收率高、不需要有机溶剂和操作方便等优点。该研究为快速、高效合成1,3-双(3-三乙氧基硅丙基)-咪唑氯鎓提供了新方法,为其他类似双硅烷化的有机硅前体的合成提供了新思路。