文档介绍：酶催化的有机合成反应
引言
 
    将生物催化剂应用于有机合成是目前最吸引人的研究领域。有机化合物的生物合成和生物转化是一门
以有机合成化学为主,与生物学密切联系的交叉学科,它也是当今有机合成化学的研究热点和重要发展方
向。
    酶不仅在生物体内可以催化天然有机物质的生物转化,也能在生物体外促进天然的或人工合成的有机
化合物的各种转化反应,并且显示出优良的化学选择性、区域选择性和立体选择性。
 
第一节酶的特性
 
    (一)、什么是酶?
    酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子,所以又称为生物催化剂Biocatalysts 。
    绝大多数的酶都是蛋白质。
    酶催化的生物化学反应,称为酶促反应Enzymatic reaction。
    在酶的催化下发生化学变化的物质,称为底物substrate。
    (二)、酶和一般催化剂的共性
    1、用量少而催化效率高;
    2、它能够改变化学反应的速度,但是不能改变化学反应平衡。
    3、酶能够稳定底物形成的过渡状态,降低反应的活化能,从而加速反应的进行。
 (三),酶催化作用特性
    
    酶的催化作用可使反应速度提高106 -1012倍。
    例如:过氧化氢分解
    2H2O2 2H2O + O2
    用Fe+ 催化,效率为6*10-4 mol/mol. S,而用过氧化氢酶催化,效率为6*106 mol/。
    用a-淀粉酶催化淀粉水解,1克结晶酶在65°C条件下可催化2吨淀粉水解。
酶催化反应过程
 
  
    酶的专一性 Specificity又称为特异性,是指酶在催化生化反应时对底物的选择性。
    
    酶促反应一般在pH 5-8 水溶液中进行,反应温度范围为20-40°C。高温或其它苛刻的物理或化学条件,将引起酶的失活。
    
    、辅基及金属离子有关。
(四)、酶的命名及分类
    ****惯命名法:
    1、根据其催化底物来命名;
    2、根据所催化反应的性质来命名;
    3、结合上述两个原则来命名,
    4、有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。
   (五)酶催化反应的专一性
    (1)化学专一性
    反应专一性
    酶一般只能选择性地催化一种或一类相同类型的化学反应。对于其他活泼功能基团不作用,例如脂肪酶可以催化各种脂肪中酯键的水解反应,但它不能催化脂肪化合物分子中其他键的水解,如环氧键。
     结构专一性
    有些酶对底物的要求非常严格,只作用于一个特定的底物。这种专一性称为绝对专一性(Absolute specificity)。
    如:脲酶只能催化尿素的水解,对N-取代的尿素不水解。
    
    相对专一性
    有些酶的作用对象不是一种底物,而是一类化合物或一类化学键。这种专一性称为相对专一性(Relative Specificity)。
   
    族(group)专一性
    如-葡萄糖苷酶,催化由-葡萄糖所构成的糖苷水解,但对于糖苷的另一端没有严格要求。
    
    键(Bond)专一性
    如酯酶催化酯的水解,对于酯两端的基团没有严格的要求。
 
(2)位置选择性
    酶作用于某一类结构的物质,只能在某一特殊位置形成新的化合物。
    如:酪氨酸酶催化苯酚氧化,只能产生邻位醌类化合物。 某些脂肪酶只能催化取代戊二酸二乙酯的一端水解。
    (3)立体化学专一性Stereochemical Specificity
    1、光学专一性 Optical Specificity
    酶的一个重要特性是能专一性地与手性底物结合并催化这类底物发生反应。
    例如,淀粉酶只能选择性地水解D-葡萄糖形成的1,4-糖苷键
    2、几何专一性geome