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2019-07-27 15:28:17来源:优润催化剂

生物质原料分子包含多种多样的手性分子,几乎不可能进行区分。Hartwig说,小分子催化剂不可能识别这些分子的差异,但是生物催化剂蛋白酶具有识别这些手性分子的潜在能力。蛋白酶另外一些优点是使用水溶液和体温条件,这是环境友好的潜质。
但是天然蛋白酶的催化反应往往不是化学家的愿望,这正是为什么该领域学者都希望改造蛋白以获得新的催化功能。血红素蛋白酶类似于红细胞内携带氧气的血红蛋白,Hartwig正在研究这种蛋白,并开发出一种替代血红素铁中心的铱复合物。虽然这不符合用地球高丰度元素代替贵金属催化剂的策略,但铱能克服强度大的碳氢键,而铁离子不具有这种能力。他的小组使用晶体数据研究这种酶铱周围的结构,并系统修饰这些结构使之能催化碳氢键转化为预定手性碳碳键。化学家能很容易获得成百上千个新酶,制约步骤是酶活性的分析。
酶也有催化目标特异性,尽管能产生手性分子,但是这种分子往往并不是目标分子。为克服这个问题,伦敦玛丽皇后大学合成化学家Stellios Arseniyadis与法国蒙彼利埃大学MichaelSmietana合作用DNA制造催化剂。天然DNA分子只有一种手性方向,但人造DNA分子可以有两种手性方向。两名科学家小组选择天然或人工DNA和金属离子制造催化剂。2015年Arseniyadis和Smietana报道可回收DNA铜催化剂能合成目标手性分子。碱基对数量庞大,金属离子也种类很多,这给参数调整提供了巨大潜力。

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