酵母细胞催化还原芳基酮的反应(4)
1.2.2 不对称合成
不对称合成顾名思义也称为手性合成，是在手性环境中，由潜手性化合物(或非手性前体)出发，用化学方法、生物方法转化为手性产物来达成的方法[15]。例如日本的野依良治利用Binap-Ru[13]络合物不对称催化氢化反应合成了光学纯度高达97%的S-萘普生(S-napRoxen)[18]。由过渡金属铑(Rh)，钌(Ru)，铟(In)，钴(Co)，铂(Pt)等分别与各种各样的手性配体组成的不对称化学催化常用的手性催化剂。常用的手性配体有BINAP、BINAL、PAMP、BNAP、CHIRAPHOS、BPPM、DBP-BPPM、ADPPM、DDPPI、DDP等[19]。不对称化学合成技术的最终目的就是方法巧妙，经济合理[19]。但是不对称化学合成方法也有具有一定的难度，而且反应步骤略多，必须使用价值相对较高的对映体试剂。所以在实际应用上，尤其是工业生产上能应用的大不多见。因此需要合理利用手性催化剂来诱导非手性底物与非手性试剂间的反应，并且成功完成向光学活性产物的转化[16]来达成不对称化学合成法。
随着时代的进步，人类思域的开拓，生物技术也飞跃发展，手性化合物在工业生产上也取得了新的途径。不对称合成微生物或酶催化也称生物催化合成，也同时达到能高度立体选择性地制备手性化合物。选择性生物催化合成已成为合成手性化合物的最有意义方法之一，适用于大规模的工业生产。例如早期的甾体化合物微生物氧化可的松、氢化可的松生产1l-醇和11β-醇就都是很典型的例子[18]。传统发酵、固定化细胞、固定化酶以及有机溶媒和水双相转化等技术，使选择性生物催化能适用于各种规模的工业生产。从另一角度看，应用选择性生物催化方法不会产生有毒的副产物，在环境污染问题方面比传统化学合成方法要小得多，甚至不存在污染问题，对环境是友好的。
1.3 手性醇类化合物的未来发展
随着人们对手性化合物的深入研究,手性醇类化合物得到日益广泛地应用。人们开始对具有特定功能基团的手性醇研发并且大胆设计了许多未来的变化以及发展趋势，并设置发展趋势为合成手性药物和其它手性化学品的重要中间体。目前制备手性醇化合物主要是依靠2种常见方法：化学法和生物法。化学法按照其原理使用的不同可分为化学拆分法、化学不对称合成和手性色谱分离。其中利用化学不对称合成法制备光学活性仲醇是近年来有机化学的研究热点也是今后的发展研究对象。此类方法虽然工艺步骤简单，不过其适用范围的狭窄，需要使用手性试剂、手性催化剂或手性溶剂，因为其成本过高，另外因手性催化剂往往含有重金属，在医药上应用受到一定限制。如何节约升本，达到效率高，经济实惠也是对未来设计的一个指定目标。目前，生物法置备手性醇化合物处于研究领域不断扩大和工业应用迅速发展的阶段，同样也是未来的研究之一。现在手性醇的生物合成方法之一是利用水解酶类例如脂肪酶对外消旋底物进行不对称水解拆分制备手性醇，这种方法缺点在于必需先合成外消旋目标产物，拆分最高收率不超过50%。而利用微生物产生的氧化还原酶系将前体化合物即羰基化合物还原为手性醇，不需要制备前体衍生物，理论上可将前体l00%地转化为手性醇，今后可以大规模的开展工业发展。
目前生产手性醇的转化率相对较低，分离和纯化较繁琐、光学纯度的相对较低[8]也是需要立即被改进的。最初面包酵母是最先使用且被广泛用于不对称还原相应的酮[17]。因为其廉价微生物，并且细胞内存在着丰富的氧化还原酶，当时被大量使用催化各种羰基化合物的不对称还原反应，可是许多劣势也日渐显示，不久Nakamur等[22]化学研究人员不断探索研究，开始使用白地霉（Geotrchum candidum）对2-丁酮至2-癸酮进行还原，其对应的S-型醇ee值基本上均大于99%。sampfer29]等利用红球菌DSM 44541的冻干细胞催化氢化脂肪酮为光学活性仲醇(以2-丙醇为氢供体)，且在与类似反应同样的反应条件下其ee值可高达99%，并无任何副产物。
上一篇：车前多糖的结构测定和活性研究
下一篇：Dd多糖的提取与纯化工艺研究