酶催化的aza-Diels-Alder反應和Knoevenagel反應研究.pdf

1、酶促有機合成反應是近年來最活躍的研究領域之一,它具有立體選擇性高、反應條件溫和、環(huán)境友好和便于分離等優(yōu)點。研究酶催化反應不僅為有機化學提供了新的、高效的、環(huán)保的反應途徑,還豐富了酶學的研究范圍。本論文主要研究了雞蛋清溶菌酶催化的aza-Diels-Alder反應和木瓜蛋白酶催化的Knoevenagel反應。
　　 Aza-Diels-Alder反應是構建具有生物活性的六元含氮雜環(huán)分子的重要反應。本論文首次發(fā)現(xiàn)雞蛋清溶菌酶能夠催化

2、芳香醛、芳香胺和環(huán)己烯酮之間直接三組分的aza-Diels-Alder反應。我們研究了溶劑、含水量、底物之間的摩爾比、溫度、反應時間以及酶的濃度對反應產(chǎn)率和立體選擇性的影響,并且建立了雞蛋清溶菌酶催化的最優(yōu)反應條件。在優(yōu)化的條件下,反應的底物能夠拓展到十種芳香醛和兩種芳香胺。我們發(fā)現(xiàn)吸電子的芳香醛比給電子的芳香醛更有利于反應,其中對氟苯甲醛、對甲氧基苯胺和環(huán)己烯酮之間的反應效果最好,得到98%的產(chǎn)率和90:10的立體選擇性。為了進一步研

3、究雞蛋清溶菌酶的催化效果與催化機理,我們做了一系列對照反應初步驗證了雞蛋清溶菌酶催化的aza-Diels-Alder反應確實發(fā)生在其活性位點。據(jù)此,本論文提出了雞蛋清溶菌酶催化aza-Diels-Alder反應可能的反應機理。
　　 Knoevenagel反應是構建碳碳鍵的常用有機反應之一,在醫(yī)藥、化工領域都有重要的用途。由于1,3-二羰基化合物容易形成穩(wěn)定的六元環(huán)狀烯醇,它與醛之間的Knoevenagel反應通常需要劇烈的反應

4、條件或者高效的催化劑。因此,開發(fā)環(huán)境友好的、價格便宜的催化劑具有很大的實際意義和應用前景。本論文首次發(fā)現(xiàn)木瓜蛋白酶對1,3-二羰基化合物與醛之間的Knoevenagel反應具有很好的催化活性,系統(tǒng)地研究了溶劑、含水量、溫度、酶量對反應的影響,并建立了木瓜蛋白酶催化Knoevenagel反應的最佳條件。在優(yōu)化的條件下,木瓜蛋白酶能夠催化5種芳香醛、2種雜芳香醛和5種α,β-不飽和芳香醛與乙酰丙酮之間的Knoevenagel反應。我們還做了