高壓CO-,2-環(huán)境下假絲酵母不對稱還原苯乙酮的反應特性.pdf

1、利用微生物細胞不對稱還原前手性物質(zhì)合成手性化合物的方法具有高效和高立體選擇性等特點，已成為手性合成中最具發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ㄖ?。其中改變反應的介質(zhì)環(huán)境，也是改進手性合成的一個重要研究方向。本工作選擇了粗狀假絲酵母Candidavalida不對稱還原苯乙酮作為模型反應，研究了高壓CO2環(huán)境對該反應的影響。 首先考察了經(jīng)高壓CO2處理的Candidavalida細胞常壓下不對稱還原苯乙酮的反應情況。結果發(fā)現(xiàn)，與未處理的細胞一樣，經(jīng)處理后

2、的Candidavalida細胞能高效地催化苯乙酮的不對稱還原，生成R型對映體過量的α-苯乙醇，但是反應的e.e.值只有70～80％。通過考察細胞的處理時間、壓力以及溫度等因素對隨后常壓反應的影響，發(fā)現(xiàn)隨著處理時間的延長、壓力的增加以及溫度的增高，會使產(chǎn)物的得率明顯下降，而e.e.值呈現(xiàn)略微的變化。 其次，考察了在高壓CO2環(huán)境下Candidavalida不對稱還原苯乙酮的反應特性?？疾炝说孜餄舛?、細胞用量、反應溫度、壓力、反應

3、體系pH值、輔助底物以及攪拌作用等因素對反應的影響，發(fā)現(xiàn)Candidavalida在高壓CO2環(huán)境下仍具備良好的不對稱還原苯乙酮的能力。確定的最佳反應條件為：反應體系為20mlPBS(0.2mol/L,pH7.0)緩沖液，苯乙酮初始濃度24.4mmol/L，輔助底物為葡萄糖0.1g/ml，細胞用量0.4g/ml，在6.0MPa、30℃條件下反應30h。α-苯乙醇得率最高可達90％以上，e.e.值為80～90％。與常壓靜置反應相比，α-苯

4、乙醇得率增加了30～40％，e.e.值也提高了10％左右。 最后，嘗試控制高壓CO2環(huán)境下Candidavalida不對稱還原苯乙酮的立體選擇性，考察了熱預處理細胞、改變細胞培養(yǎng)條件以及菌種等方法，發(fā)現(xiàn)好氧發(fā)酵的處于對數(shù)生長期的細胞表現(xiàn)出更好的反應立體選擇性；熱預處理細胞并沒有使反應的e.e.值提高；Candidavalida比面包酵母催化反應的產(chǎn)物得率更高，后者得到的是S型對映體過量的α-苯乙醇。高壓CO2環(huán)境下重復利用Can