生物催化在有机合成中的应用
摘要：全球的生物技术发展速度迅猛，不仅取得了许多振奋人心的成果，而且推动了产业创新链条的升级、换代与更迭。生物技术早已成为高科技的战略性新兴产业技术之一，越来越多地应用于基础化学品及其聚合物，乃至特殊化学品的生产。随着现代生物技术发展逐渐进入大规模产业化阶段，许多具备成本效益的制造技术与生产技术相继面世，工业生物技术行业迅速发展，在与化学合成竞争的同时，成为提振现代生物经济的重要推手，由于生命科学在向系统化、定量化的方向快速发展，设计改造生物体功能与发展先进的工业生物技术体系将创造行业发展的重大机遇，催生新的生物科技产业革命，促进可持续经济体系的形成与发展。生物经济的发展建立在以工业生物催化为核心的生物制造产业基础之上。生物催化是人类赖以生存的生态系统将太阳辐射的巨大能量加以固化与储存的有效手段，是地球上一切生物质循环转化的本质特征，也是人类从石油文明向“低碳经济”过渡的最佳途径，同时也是绿色化学与绿色化工发展的重要趋势之一。生物催化已作为新一代工业生物技术的主体，写入国家的中长期科技规划(2006—2020)，并得到“973”计划和“863”计划的大力支持。
本文以生物催化在有机合成中的反应类型和反应介质为导向，对生物催化在有机合成中的应用进行综述，关注最新研究进展，提出生物催化在有机合成领域中应用的研究方向和前景。
关键词：生物催化； 酶； 不对称合成； 手性化合物； 新药研究
一、文献综述
1.1 生物催化在立体有机合成中的应用
在所有类型的酶促反应中，水解反应是比较简单和容易进行的一类反应，水解反应涉及醇及酯的对应异构体的拆分及酯水解的位置选择性[1]。
烯醇酯水解过程中，由于在酰基消除的同时受到质子的进攻，因此不生成烯醇中间体，而直接生成手性酮。例: 3a、3b分别生成R-3a、R-3b和手性酮 S-4a、S-4b，光学纯度gt; 95% [2]。
环状酯水解可以得到比较重要的中间体。如合成除虫菊酯类杀虫剂的中间体 ( ) -( 1R, 3R) -6可由(plusmn;) cis, trans-5在球形节杆菌的催化下制得[3]。
中间体8及其对映异构体可由内酰胺7在不同酶的催化下水解制得，同时7得到纯化。
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