导读:本文包含了不对称生物还原论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:不对称还原,全细胞,(R)-苯基乙二醇,离子液体
不对称生物还原论文文献综述
宋洁,穆晓清,王栋,徐岩[1]（2015）在《疏水离子液体中生物不对称还原制备手性醇》一文中研究指出针对近平滑假丝酵母全细胞不对称还原2-羟基苯乙酮制备光学纯(R)-苯基乙二醇反应中底物的质量浓度、产量及质量平衡低的问题,运用多相萃取生物转化的原理,比较不同非水介质对不对称还原反应效率的影响,构建具有良好生物相容性和高质量平衡的水/疏水离子液体1-丁基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐([BEIM]PF6)双相反应体系。考察该体系下辅助底物种类、辅助底物用量、底物质量浓度、催化剂用量、离子液体比例、p H和反应温度对生物催化反应的影响,通过正交试验设计和响应面法优化不对称还原2-羟基苯乙酮的反应条件,在最优反应条件下,产物质量浓度、产率和质量平衡得率分别达到15.35 g/L、76.8%和84.3%,产物的对映消旋值(e.e.值)大于99.9%。(本文来源于《生物加工过程》期刊2015年02期）
张国海[2]（2013）在《生物催化羰基不对称还原制备(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的研究》一文中研究指出4-乙酰氧基氮杂环丁酮,化学名称为(3R,4R)-3-[(R)-1-(叔丁基二甲基硅氧基)乙基]-4-乙酰氧基-2-氮杂环丁酮(简称4-AA),是合成青霉烯和碳青霉烯抗生素母核的关键起始原料。而(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯作为4-AA合成的关键手性中间体,现多为化学合成,使用昂贵的金属钌化合物作为催化剂,需要在高温高压条件下进行。因此,开发绿色、高效的(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯立体选择性生物合成技术具有十分重要的理论意义和应用前景。本论文围绕该工艺路线,就生物催化剂的发现、制备与应用等几方面展开研究。论文首先建立了底物2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯及产物2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的高效液相色谱检测方法,并成功实现了产物4种异构体及底物在手性色谱柱上的分离。从土壤及本实验室现有菌株中筛选到一株能不对称催化还原2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯合成(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的菌株ZJB-12126,该菌株为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkolderia gladioli)。通过单因素实验对菌株培养基成分及培养条件进行了优化。最佳条件为:果糖10.0g/L,酵母膏30.0g/L,NaCI4.0g/L,发酵初始pH为7.0,装液量50mL/250mL,转速150rpm,接种量2%,培养温度28 ℃,培养时间40 h。在此条件下,最高酶活为31.25 U/L,生物量为9.80 gDCW/L,产物e.e,值为62.70%,较优化前分别提高了 3.99倍,0.79倍及1.46倍。论文对影响酶立体选择性的因素进行考察。结果发现,在体系中添加DMF作为助溶剂,产物e.e.由48.36%提高至62.59%。热处理后产物e.e.值明显提高,以DMF作为助溶剂,45℃热处理5min,e.e.值达81.92%,产率为82.47%。以DMSO作为助溶剂,45℃热处理15 min,e.e.值达 80.51%,产率为 66.26%;处理 60 min,e.e.值达 88.22%,产率为25.25%。论文研究了在水相中的催化反应条件对该羰基还原酶活力和立体选择性的影响,得到了最适反应条件:温度35 ℃,pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液(100 mM),湿菌体量100 g/L,辅助底物葡萄糖5%(w/v),助溶剂DMF 7.5%(v/v),45℃预热处理5 min。当底物浓度为10 g/L时,生物转化24 h,产率达83.81%,e.e.值达84.32%,较优化前分别提高了 47.55%和 64.78%。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2013-04-01）
曹政[3]（2013）在《生物法不对称还原生物法不对称还原(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯的研究》一文中研究指出6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯是降胆固醇特效药他汀类药物的重要手性中间体,具有重要的应用价值。由于酶法不对称催化具有反应条件温和、转化率高及立体选择性好等优点,已经成了诸多手性合成方法的首选。本文在对羰基还原酶表达菌株E.coli BL21(DE3)-pET28a-cr3及葡萄糖脱氢酶表达菌株E.coli BL21(DE3)-pET28a-gdh4发酵条件优化的基础上,构建了双酶耦联体系以解决辅酶再生问题,并对上述重组菌耦联催化(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯还原反应的特性进行了研究。研究工作的主要内容包括:对羰基还原酶表达菌株E.coli BL21(DE3)-pET28a-cr3及葡萄糖脱氢酶表达菌株E.coli BL21(DE3)-pET28a-gdh4发酵条件进行了优化,确定最适的发酵条件,E.coliBL21(DE3)-pET28a-cr3为:种龄7 h,接种量3.0%,37 ℃发酵培养时间2 h,诱导剂乳糖终浓度9.0 g·L-1,28 ℃诱导9 h。在此条件下羰基还原酶比酶活达到2622.3 U·g-1,其生物量(DCW)为 3.6 g·L-1。E.coli BL21(DE3)-pET28a-gdh4 的最优培养条件为:种龄7 h,接种量4.0%,37 ℃发酵培养时间2 h,诱导剂乳糖终浓度9.0 g·L-1,28 ℃诱导9 h。为3410.4 U·g-1,其生物量(DCW)为3.5 g·L-1。选择羰基还原酶和葡萄糖脱氢酶双酶耦联催化(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯不对称还原制备他汀药物关键手性合成子6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯。生物催化条件优化结果揭示,在不添加外源性辅酶NADP(H)、菌体用量15.0gDCW·L-1、147.0g·L-1(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯、128.2g·L-1葡萄糖,30.0℃、pH6.5条件下反应6.0 h后,底物转化率100.0%,产物d.e.值≥99.5%。采用冷冻干燥技术可以对菌体进行较长时间的保存,同时冻干细胞在进行催化时不再需要细胞破碎,也不需要外加辅酶(NADP+)。催化条件为:温度30.0 ℃,pH恒定为6.5,缓冲液K2HP04-KH2P04(100.0 mmol·L-1),(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯浓度147.0 g·L-1,辅助底物葡萄糖浓度 128.2 g·L-1,E.coli BL21(DE3)-pET28a-cr3 与E.coliBL21(DE3)-pET28a-gdh4质量比为2:1,菌体总浓度(干重,冻干细胞保存3周)15.0 g·L-1。在该条件下,反应7～8 h后结束,转化率 100.0%,d.e.≥99.5%。分别对有辅酶参与的羰基还原酶和葡萄糖脱氢酶催化双底物的酶动力学性质进行研究,并从实验数据回归得到了动力学公式的常数,所得到的羰基还原酶(CR)葡萄糖脱氢酶(GDH)酶催化反应动力学方程可分别表示为:羰基还原酶的产物抑制实验验证了其反应机制为Ordered Bi-Bi反应机理,上述数学模型可以用于描述双酶耦联体系催化(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯还原为6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯的过程。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2013-04-01）
苏金环,郭皓,曾聪明,文军[4]（2012）在《生物催化不对称还原制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸》一文中研究指出以克隆表达的乳酸脱氢酶(D-LDH)为催化剂来还原前手性化合物2-羰基-4-苯基丁酸(OPBA),制备重要的手性中间体(R)-2-羟基-4-苯基丁酸(R-HPBA)。通过考察影响反应的各因素,确定了反应pH、初始底物浓度,酶加量及NAD+加量等参数。最后,以分批补料的方式进行产物制备,4 h内即可完全转化100 mmol/L底物。经验证,所得产物的构型完全正确,且e.e值>99.9%。(本文来源于《精细化工中间体》期刊2012年03期）
王兴涌[5]（2012）在《生物催化苊醌及其衍生物不对称还原反应》一文中研究指出近年来,生物催化的不对称合成反应为人们提供了数量众多的手性化合物,极大地促进了医药、农药、食品及功能材料等领域的的迅速发展,生物催化已经成为一个非常重要的研究方向。虽然大量文献报道了生物催化脂肪族酮和简单芳香酮羰基的还原反应,但成功实现催化稠环芳酮不对称还原反应报道的则很少。而刚性并具有手性的2-羟基苊酮、1,2-二羟基苊及其衍生物,作为重要的有机合成砌块,在医药中间体、手性金属催化剂和功能材料等精细化学品的合成方面有着十分广泛的应用。为此,本文以苊醌和取代苊醌为底物,利用面包酵母、植物细胞和黄曲霉作为生物催化剂,开展了生物催化苊醌及其衍生物不对称还原反应的研究。首先,以面包酵母作为催化剂,探讨了催化苊醌不对称还原反应的可行性,针对苊醌难溶于还原反应体系的特点,考察了搅拌方式以及有机助溶剂对还原反应的影响。在此基础上,考察了面包酵母、植物细胞和黄曲霉微生物细胞对苊醌不对称还原反应的催化性能。研究结果表明：1.面包酵母作为催化剂,随着反应的进行,2-羟基苊酮的量先增加后减少,1,2-二羟基苊的含量逐渐增加,当反应进行12h后有明显的增加趋势,48h时含量为95%。此外,通过采用机械搅拌作为动力设备和添加有机助溶剂,可以提高面包酵母催化苊醌还原反应的活性及立体选择性；2.多种植物细胞都可以催化苊醌的还原反应,还原产物只得到2-羟基苊酮,说明植物细胞催化剂与面包酵母催化性能不同,并且不同植物的催化性能差异也较大。在所选择的6种植物中,胡萝卜(根)和桃(果实)细胞对苊醌的立体构型选择性最好,分别得到手性纯度达到81%ee的(-)-2-羟基苊酮和手性纯度达到86%ee的(+)-2-羟基苊酮；3.黑曲霉微生物细胞也可以催化苊醌不对称还原反应。催化还原的过程与面包酵母相似,但催化活性没有面包酵母高。其次,为了扩大底物的范围,获取更加丰富的手性芳香醇,探讨生物催化苊醌衍生物(5位取代)的不对称还原反应,本文以廉价苊醌为原料,经溴化、硝化、取代、热分解和重氮化等反应,合成了8种苊醌衍生物(5位取代)：5-溴、5-硝基和5-甲氧基、5-迭氮基、5-氨基、5-乙酰胺基、5-氯和5-碘苊醌。以5-溴苊醌和5-甲氧基苊醌为底物,研究了面包酵母催化稠环芳酮的不对称还原反应。结果表明：面包酵母催化还原5-甲氧基苊醌,只生成ee.为55%的2-羟基-6-甲氧基苊酮,没有2-羟基-5-甲氧基苊酮的产物生成,说明面包酵母催化羰基还原的化学选择性很好；使用DMSO作为底物助溶剂,在强烈搅拌下,面包酵母催化还原5-甲氧基苊醌能生成de.为>99%的顺-及反-5-甲氧基-1,2-二羟基苊。最后,探讨了动物肝细胞对芳香硝基化合物的还原反应。结果表明,大多数动物肝细胞都具有较好的还原活性。在还原Xa模型化合物时：反应进行1h,选择性就达到了最大值,羟胺／胺为71/29；当反应进行到8h,羟胺全部转化为胺,且转化率达到了48%；48h以后,转化率达到了97%以上。在优化的条件下用猪肝细胞还原(Ⅺa-ⅩⅥa)时,随着化合物种类的不同,转化率和选择性表现出了一定的差异,其中Xllla化合物反应4h,转化率只有5%,但选择性却达到了54/46；XVa化合物反应4h,转化率达到了98%,但选择性却只有5/95。(本文来源于《大连理工大学》期刊2012-06-01）
常煦[6]（2011）在《微藻光驱生物催化前手性羰基不对称还原研究》一文中研究指出手性醇是合成多种手性药物、以及其它手性精细化学品的关键手性砌块。开发高效、绿色、节能的手行醇生产方式具有重要的意义。以太阳能为能量来源,利用微藻细胞光驱生物催化前手性羰基不对称还原合成手性醇,是一项低耗能、环境友好、可持续发展的新型技术。本文研究了斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、小球藻(Chlorella vulgaris)、水华鱼腥藻(Anabaena flosaquae)和螺旋藻(Spirulina platensis)对芳香酮、β-羰基酯与直链脂肪酮(分别以苯乙酮、乙酰乙酸乙酯与2-辛酮作为模型底物)的不对称还原。前两种为真核绿藻,后两种为原核蓝藻。考察各类微藻对各种前手性酮的不对称催化能力。以开拓新的手性醇催化合成技术。蓝藻门的微藻Anabaena flosaquae和Spirulina platensis不对称催化苯乙酮效果较好,两微藻催化产物均为S-苯乙醇,在合适培养条件下,两种微藻的产物产率都达到了40%以上,而且催化底物空间选择性很好,e.e.达到80%以上,尤其是水华藻产物e.e.可以达到100%。在无氧(微氧)和黑暗条件下,两种藻都丧失不对称还原能力。绿藻门的微藻Scenedesmus obliquus和Chlorella vulgaris不对称催化乙酰乙酸乙酯效果较好,斜生栅藻催化效率高,产物产率可以达到近70%,e.e.也可以达到80%以上,小球藻催化产率较低,在30%左右,但是产物e.e.可以达90%以上。在无氧(微氧)条件下,两种藻的催化效率都有降低,但是产物e.e.都有较大提高,而且斜生栅藻产物的构型会随外界环境的改变而改变。两种微藻在黑暗条件下丧失不对称还原能力。此外,在2-辛酮不对称还原中,所选用的四种微藻催化均没有得到目标产物2-辛醇,但底物已经被利用转化为其他产物。因此可推测微藻不适合不对称催化直链脂肪酮不对称还原合成相应手性醇。本文的研究为手性醇的不对称合成开拓新的生物催化剂,为手性醇的生产提供新的技术路线。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2011-05-20）
王梦亮,胡锐,郭学林,闫甫昆,刘滇生[7]（2008）在《光控光合菌生物催化苯乙酮不对称还原的反应机理》一文中研究指出以苯乙酮作为模型底物,通过制备类球红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)的载色体和分离纯化的胞内氧化还原酶混合液,构建了以类球红杆菌全细胞为催化剂、氧化还原酶为催化剂以及载色体与氧化还原酶偶合叁种不对称还原反应体系,并通过向反应体系中加入最适氢供体乙酸钠和电子供体硫代硫酸钠提高产物的转化收率.通过检测目标产物的收率、对映体过量(ee)值和光学构型,分析了光控不对称还原的生物催化机理,发现光照可以改变胞内(S)-氧化还原酶和(R)-氧化还原酶的活性,从而产生不同构型的产物,加入电子供体和氢供体后,反应收率和ee值提高的原因是由于分别补充了细菌叶绿素分子Bchl失去的电子和NADPH再生所需的活性氢.(本文来源于《催化学报》期刊2008年03期）
杨隽娴,吴小飞,高强,刘均洪[8]（2008）在《烯醇还原酶不对称生物还原激活的C=C键的研究最新进展》一文中研究指出在消耗NAD(P)H的条件下,烯醇还原酶不对称还原带有吸电子基团的烯烃的C=C键,生成相应的非外消旋烷烃,同时产生2个手性碳原子中心。为了避免需要外部的辅因子再循环,迄今为止,主要还是用整个微生物细胞进行生物转化,但细胞内由于有其他酶的竞争,使得这种生物转化通常表现出较低的立体选择性和较多的副反应。利用在同一宿主中共表达烯醇还原酶及相应催化NAD(P) H循环再生的氧化还原酶,有望解决以上的缺点,使得生物转化表现出较高的立体选择性,并可在制备规模上专一性生物还原激活的C=C键。(本文来源于《化学工业与工程技术》期刊2008年01期）
杜刚,王华[9]（2007）在《生物不对称还原芳酮合成手性芳醇的研究进展》一文中研究指出手性芳醇是合成手性化合物的重要中间体,因而日益受到人们的重视。本文从近几年来发展起来的微生物催化、细胞固定化催化、植物细胞催化以及重组细胞催化等领域综述了生物不对称还原芳酮催化合成手性芳醇及其衍生物的研究进展。(本文来源于《甘肃科技》期刊2007年09期）
王梦亮,杜刚,刘滇生[10]（2006）在《光控生物不对称还原苯乙酮的研究》一文中研究指出Rhodobacter sphaeroide as a new biocatalysts were investigated in the asymmetric reduction of ketones to chiral alcohols. The cells were used in an aqueous system for the asymmetric reduction of acetophenone to prepare (S)-1-phenyl-ethanol by photo-electron-transfer reactions. It is found that higher product yield and product enantiomeric excess could be achieved. The results show that the enantiomer excess of the chiral alcohols was up to 99%(e.e.) and the yield is more than 90%. The effects of DCMU and the optimal reaction conditions on the reaction were investigated. The results show that the reaction was controlled by light completely, the optimal substrate concentration is 17.0 mmol/L, the optimal cell mass concentration is {0.2 g/mL,} the optimal pH is 7—8, the optimal reaction time was 72 h.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2006年09期）
不对称生物还原论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
4-乙酰氧基氮杂环丁酮,化学名称为(3R,4R)-3-[(R)-1-(叔丁基二甲基硅氧基)乙基]-4-乙酰氧基-2-氮杂环丁酮(简称4-AA),是合成青霉烯和碳青霉烯抗生素母核的关键起始原料。而(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯作为4-AA合成的关键手性中间体,现多为化学合成,使用昂贵的金属钌化合物作为催化剂,需要在高温高压条件下进行。因此,开发绿色、高效的(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯立体选择性生物合成技术具有十分重要的理论意义和应用前景。本论文围绕该工艺路线,就生物催化剂的发现、制备与应用等几方面展开研究。论文首先建立了底物2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯及产物2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的高效液相色谱检测方法,并成功实现了产物4种异构体及底物在手性色谱柱上的分离。从土壤及本实验室现有菌株中筛选到一株能不对称催化还原2-苯甲酰氨甲基-3-羰基丁酸甲酯合成(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的菌株ZJB-12126,该菌株为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌(Burkolderia gladioli)。通过单因素实验对菌株培养基成分及培养条件进行了优化。最佳条件为:果糖10.0g/L,酵母膏30.0g/L,NaCI4.0g/L,发酵初始pH为7.0,装液量50mL/250mL,转速150rpm,接种量2%,培养温度28 ℃,培养时间40 h。在此条件下,最高酶活为31.25 U/L,生物量为9.80 gDCW/L,产物e.e,值为62.70%,较优化前分别提高了 3.99倍,0.79倍及1.46倍。论文对影响酶立体选择性的因素进行考察。结果发现,在体系中添加DMF作为助溶剂,产物e.e.由48.36%提高至62.59%。热处理后产物e.e.值明显提高,以DMF作为助溶剂,45℃热处理5min,e.e.值达81.92%,产率为82.47%。以DMSO作为助溶剂,45℃热处理15 min,e.e.值达 80.51%,产率为 66.26%;处理 60 min,e.e.值达 88.22%,产率为25.25%。论文研究了在水相中的催化反应条件对该羰基还原酶活力和立体选择性的影响,得到了最适反应条件:温度35 ℃,pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液(100 mM),湿菌体量100 g/L,辅助底物葡萄糖5%(w/v),助溶剂DMF 7.5%(v/v),45℃预热处理5 min。当底物浓度为10 g/L时,生物转化24 h,产率达83.81%,e.e.值达84.32%,较优化前分别提高了 47.55%和 64.78%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
不对称生物还原论文参考文献
[1].宋洁,穆晓清,王栋,徐岩.疏水离子液体中生物不对称还原制备手性醇[J].生物加工过程.2015
[2].张国海.生物催化羰基不对称还原制备(2S,3R)-2-苯甲酰氨甲基-3-羟基丁酸甲酯的研究[D].浙江工业大学.2013
[3].曹政.生物法不对称还原生物法不对称还原(R)-6-氰基-5-羟基-3-羰基己酸叔丁酯的研究[D].浙江工业大学.2013
[4].苏金环,郭皓,曾聪明,文军.生物催化不对称还原制备(R)-2-羟基-4-苯基丁酸[J].精细化工中间体.2012
[5].王兴涌.生物催化苊醌及其衍生物不对称还原反应[D].大连理工大学.2012
[6].常煦.微藻光驱生物催化前手性羰基不对称还原研究[D].武汉科技大学.2011
[7].王梦亮,胡锐,郭学林,闫甫昆,刘滇生.光控光合菌生物催化苯乙酮不对称还原的反应机理[J].催化学报.2008
[8].杨隽娴,吴小飞,高强,刘均洪.烯醇还原酶不对称生物还原激活的C=C键的研究最新进展[J].化学工业与工程技术.2008
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[10].王梦亮,杜刚,刘滇生.光控生物不对称还原苯乙酮的研究[J].高等学校化学学报.2006