English
新闻公告
More
化学进展 2008, Vol. 20 Issue (0708): 1108-1114 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

植物细胞在含羰基化合物不对称转化中的应用*

刘湘1,2** 张宝立1 夏咏梅1 方志杰2 许建和3   

  1. (1.江南大学化学与材料工程学院 无锡 214122; 2. 南京理工大学化工学院 南京 210094; 3. 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室 上海 200237)
  • 收稿日期:2007-08-28 修回日期:2007-10-16 出版日期:2008-08-24 发布日期:2008-08-24
  • 通讯作者: 刘湘

Asymmetric Transformation of Carbonyl Compounds Using Plant Cells

Liu Xiang1,2** Zhang Baoli1 Xia Yongmei1 Fang Zhijie2 Xu Jianhe3   

  1. (1. School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2. School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China; 3. State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)
  • Received:2007-08-28 Revised:2007-10-16 Online:2008-08-24 Published:2008-08-24
  • Contact: Liu Xiang
本文综述了用植物细胞催化含羰基化合物的不对称转化的最新进展,并对底物结构和植物催化类型等影响反应结果的因素进行了讨论,指出了植物细胞作为生物催化剂需解决的问题。植物细胞不仅可以对映选择性地还原一些酮类和α-酮酸酯或β-酮酸酯类化合物中的羰基,而且可以催化醛类化合物的羰基进行不对称羟氰化反应,还可以区域选择性的转化一些不饱和羰基化合物中的碳碳双键等。不同植物的细胞或同一种植物的不同细胞对底物的转化均具有不同的区域和立体选择性。底物中取代基的空间效应和电子效应也影响不对称转化的结果,但空间效应的影响更加显著。
Recent progress in asymmetric transformation of carbonyl compounds using plant cells is reviewed in this paper. Using plant cells, not only carbonyl group of some ketones and α- keto esters or β-keto esters can be enantioselectively reduced, but also asymmetric hydroxycyanidation of carbonyl group of some aldehydes can be catalyzed. Furthermore, C=C double bonds of some unsaturated carbonyl compounds can also be regioselectively transformed. Asymmetric transformation of substrate is influenced by regioselectivity and stereoselectivity of cells from different plant even different part of the same plant. The results of asymmetric transformation can also be affected by steric effect and electronic effect of substitute group of the substrate. Influence of steric effect on asymmetric transformation is more prominent.

中图分类号: 

()

[ 1 ] 尤田耙( You T B) , 林国强(Lin G Q) . 不对称合成(Asymmetric Synthesis) . 北京: 科学出版社(Beijing : Science Press) , 2006. 334 —353
[ 2 ] Wei Z L , Li Z Y, Lin GQ. Tetrahedron : Asymmetry , 2001 , 12(2) : 229 —233
[ 3 ] 曾嵘(Zeng R) , 杨忠华(Yang Z H) , 姚善泾(Yao S J ) . 化工进展( Chemical Industry and Engineering Progress) , 2004 , 23(11) : 1169 —1173
[ 4 ] 许建和(Xu J H) , 杨立荣(Yang L Y) , 孙志浩(Sun Z H) 等.生物加工过程( Chinese Journal of Bioprocess Engineering) ,2005 , 3(3) : 1 —6
[ 5 ] Nakamura K, Yamanaka R , Matasuda T , et al . Tetrahedron :Asymmetry , 2003 , 14 : 2659 —2681
[ 6 ] Kroutil W, Mang H , Edegger K, et al . Current Opinion in Chemical Biology , 2004 , 8 : 120 —126
[ 7 ] 张文虎(Zhang W H) , 刘湘(Liu X) , 许建和(Xu J H) 等. 化学进展(Progress in Chemistry) , 2007 , 19 : 1537 —1552
[ 8 ] Giri A , Dhingra V , Narasu ML , et al . Biotechnology Advances ,2001 , 19 : 175 —199
[ 9 ] Ishihara K, Hamada H , Nakajima N , et al . J . Molec. Catal . B :Enzym. , 2003 , 23 : 145 —170
[10] Scarpi D , Occhiato E G, Guarna A. Tetrahedron : Asymmetry ,2005 , 16 : 1479 —1483
[11] Maczka W K, Mironowicz A. Tetrahedron : Asymmetry , 2004 ,15 : 1965 —1967
[12] Yadav J S , Rao A B , Sabitha G, et al . Tetrahedron : Asymmetry ,2007 , 18 : 717 —723
[13] Maczka W K, Mironowicz A. Tetrahedron : Asymmetry , 2002 ,13 : 2299 —2302
[14] Andrade L H , Utsunomiya R S , Omori A T , et al . J . Molec.Catal . B : Enzym. , 2006 , 38 : 84 —90
[15] Comasseto J V , Omori A T , Andrade L H , et al . Tetrahedron Lett . , 2004 , 45 : 473 —476
[16] Baldassarre F , Bertoni G, Marioni F , et al . J . Molec. Catal . B :Enzym. , 2000 , 11 : 55 —58
[17] Utsukihara T , Watamabe S , Horiuchi A , et al . J . Molec. Catal .B : Enzym, 2006 , 41 : 103 —109
[18] Yadav J S , Reddy P T , Nanda S , et al . Tetrahedron :Asymmetry , 2001 , 12 : 3381 —3385
[19] Itoh K, Sakamaki H , Nakamura K, et al . Tetrahedron :Asymmetry , 2005 , 16 : 1403 —1408
[20] Chai W, Hamada H , Suhara J , et al . Phytochemistry , 2001 , 57 :669 —673
[21] Bruni R , Fantin G, Pedrini P , et al . Tetrahedron : Asymmetry ,2006 , 17 : 2287 —2291
[22] Chadha A , Lokeswari T S , Manohar M, et al . Tetrahedron :Asymmetry , 1996 , 7 : 1571 —1572
[23] Baskar B , Chadha A , Lokeswari T S , et al . J . Molec. Catal . B :Enzym. , 2004 , 27 : 13 —17
[24] Hamada H , Miyamoto Y, Nakajima N , et al . J . Molec. Catal .B : Enzym. , 1998 , 5 : 187 —189
[25] Henandez I , Luna H , Solis A , et al . Tetrahedron : Asymmetry ,2006 , 17 : 2813 —2816
[26] Kiljunen E , Kanarva L T. Tetrahedron : Asymmetry , 1997 , 8 :1225 —1234
[27] Kiljunen E , Kanarva L T. Tetrahedron : Asymmetry , 1996 , 7 :1105 —1116
[28] Solis A , Luna H , Manjarrez N , et al . Tetrahedron , 2004 , 60 :10427 —10431
[29] Solis A , Luna H , Manjarrez N , et al . Tetrahedron : Asymmetry ,2003 , 14 : 2351 —2353
[30] Sakamaki H , Itoh K, Chai W, et al . J . Molec. Catal . B :Enzym. , 2004 , 27 : 177 —181
[31] Hirata T , Takarada A , Kondo Y, et al . J . Molec. Catal . B :Enzym. , 2005 , 32 : 131 —134
[32] Hegazy M E F , Knwata C , Hirata T , et al . J . Molec. Catal . B :Enzym. , 2006 , 39 : 13 —17
[33] Hamada H , Yasumune H , Hirata T , et al . Phytochemistry , 1997 ,44 : 615 —621

[1] 范克龙, 高利增, 魏辉, 江冰, 王大吉, 张若飞, 贺久洋, 孟祥芹, 王卓然, 樊慧真, 温涛, 段德民, 陈雷, 姜伟, 芦宇, 蒋冰, 魏咏华, 李唯, 袁野, 董海姣, 张鹭, 洪超仪, 张紫霞, 程苗苗, 耿欣, 侯桐阳, 侯亚欣, 李建茹, 汤国恒, 赵越, 赵菡卿, 张帅, 谢佳颖, 周子君, 任劲松, 黄兴禄, 高兴发, 梁敏敏, 张宇, 许海燕, 曲晓刚, 阎锡蕴. 纳米酶[J]. 化学进展, 2023, 35(1): 1-87.
[2] 刘小琳, 杨西亚, 王海龙, 王康, 姜建壮. 用于可充电器件的有机电极材料[J]. 化学进展, 2021, 33(5): 818-837.
[3] 胡安东, 周顺桂, 叶捷. 生物杂化体介导的半人工光合作用:机理、进展及展望[J]. 化学进展, 2021, 33(11): 2103-2115.
[4] 张一, 张萌, 佟一凡, 崔海霞, 胡攀登, 黄苇苇. 多羰基共价有机骨架在二次电池中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(11): 2024-2032.
[5] 王继乾*, 闫宏宇, 李洁, 张丽艳, 赵玉荣, 徐海*. 基于多肽自组装的人工金属酶[J]. 化学进展, 2018, 30(8): 1121-1132.
[6] 白东亚, 何军邀, 欧阳斌, 黄金, 王普. 手性芳基醇的生物催化不对称合成[J]. 化学进展, 2017, 29(5): 491-501.
[7] 孙佳, 王普, 章鹏鹏, 黄金. 甘油在微生物代谢合成及生物催化中的应用[J]. 化学进展, 2016, 28(9): 1426-1434.
[8] 赵亚男, 王梦凡, 齐崴, 苏荣欣, 何志敏. 基于肽组装凝胶的超分子模拟酶[J]. 化学进展, 2016, 28(11): 1664-1671.
[9] 赵媛, 曾金, 林英武. 基于蛋白质骨架的人工水解酶的理性设计[J]. 化学进展, 2015, 27(8): 1102-1109.
[10] 龚劲松, 李恒, 陆震鸣, 史劲松, 许正宏. 腈水解酶在医药中间体生物催化研究中的最新进展[J]. 化学进展, 2015, 27(4): 448-458.
[11] 冯旭东, 李春. 酶的改造及其催化工程应用[J]. 化学进展, 2015, 27(11): 1649-1657.
[12] 石玉刚, 党亚丽, 刘玉华, 白雪. 生物法与化学法制备硫酸软骨素[J]. 化学进展, 2014, 26(08): 1378-1394.
[13] 申刚义, 于婉婷, 刘美蓉, 崔勋. 固定化酶微反应器的制备及应用[J]. 化学进展, 2013, 25(07): 1198-1207.
[14] 颜范勇, 李楚盈, 梁小乐, 代林枫, 王猛, 陈莉*. Baeyer-Villiger氧化反应的不同催化体系[J]. 化学进展, 2013, 25(06): 900-914.
[15] 张国富, 温馨, 王涌, 莫卫民, 丁成荣. 氧化脱肟研究新进展[J]. 化学进展, 2012, 24(0203): 361-369.