脂肪酶催化芳香醛和吲哚-2-酮的Knoevenagel缩合反应研究文献综述

 2021-09-27 12:09

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文 献 综 述Knoevenagel 反应是在19 世纪90 年代由Knoevenagel 提出的,该反应是由羰基化合物与活泼亚甲基之间进行的缩合反应,是有机合成中形成碳碳双键的重要方法,通过这一反应能够直接合成大量有用的亚甲基化合物,长期以来受到人们的高度重视和广泛的应用,已成为有机化学中的经典反应。

该反应通常在均相条件下,用弱碱如乙二胺、吡啶、哌啶或者甘氨酸、脯氨酸等功能有机小分子作为催化剂[1-4]。

往往存在反应温度高、时间长、产率低、挥发性有机溶剂用量大、严重污染环境、废液处理难等问题,因此,寻找环境友好、可持续利用的催化剂已经引起越来越多的关注[5-7]。

脂肪酶(lipase, E.C.3.1.1.3)是能够催化甘油三酯水解生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯的一类特殊的酯键水解酶,因其具有高选择性、高稳定性、反应条件温和、不需要辅酶、环保和经济等优点而广泛应用于能源、医药、农药、化学等有机合成当中 [8-11]。

脂肪酶广泛存在于动植物和微生物体中,除了能催化水解、酯化、酯交换、氨解等传统反应外,已成功应用于Aldol 缩合、Knoevenagel 缩合、Michael 加成、Henry反应等多种CC 键形成反应[12-13]。

Feng 等[14]报道了不同反应体系中南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)催化的选择性CC 键形成反应。

发现当在反应介质中加入伯胺后,二羰基化合物可与多种芳香醛发生 Knoevenagel 缩合反应。

通过对反应条件进行进一步的优化,发现在含水量为5%乙睛溶剂中,脂肪酶( CALB) 对 Knoevenagel 反应有良好的催化效果,产率在 59% -91%之间。

Scheme 1章鹏飞等人[15]筛选了一系列脂肪酶后发现猪胰脂肪酶(PPL)能够有效催化芳香醛与氰基乙酸甲酯的Knoevenagel缩合反应的活性。

在乙醇作为溶剂的条件下,Knoevenagel缩合产物还可进一步发生酯交换反应。

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