第六讲典型生物催化的反应氧化还原反应演示文稿

第六讲典型生物催化的反应氧化还原反应演示文稿现在是1页\一共有125页\编辑于星期四优选第六讲典型生物催化的反应氧化还原反应现在是2页\一共有125页\编辑于星期四脱氢酶催化的还原反应现在是3页\一共有125页\编辑于星期四辅酶的再生氧化还原酶的催化特点氧化还原酶需要氧化还原辅酶，提供（或接受）还原（或氧化）反应中的化学平衡物质。辅酶的类型

NAD（H）：80％NADP（H）：10％黄素（FMN，FAD）和吡咯喹啉醌（PQQ）比较少现在是4页\一共有125页\编辑于星期四辅酶的特点

1、分子相对不稳定

2、价格昂贵（化学计量的数量）反应中辅酶仅仅是其氧化还原状态发生变化，因此可以用另外一个氧化还原反应进行原位（insitu）再生。需要加入催化计量的辅酶，降低费用现在是5页\一共有125页\编辑于星期四辅酶重复利用性能的表征

TTN（Totalturnovernumber）总转换数：代表循环过程的效率即：在一个完整的反应过程中每mol辅酶可以产生的产物的总mol数。辅酶分子会在循环过程中受到破坏一般TTN需要达到103～104，对于大规模生产，最好能够达到105。现在是6页\一共有125页\编辑于星期四还原反应技术应用的“瓶颈”辅酶的价格（大规模反应）认识问题——深入研究——解决问题

当使用完整的微生物细胞作用生物催化剂时，辅酶的再生不再是一个关键问题。微生物含有代谢过程中所需的所有酶和辅酶。通过加入象糖类这些廉价易得的氧化还原平衡物质可以进行辅酶的再生。现在是7页\一共有125页\编辑于星期四还原性尼克酰胺辅酶的再生1、非酶的化学还原比如用Na2S2O4TTN≤100，简单，效率较低酶会由于Na2S2O4而引起失活现在是8页\一共有125页\编辑于星期四2、电化学、光化学再生

优点：价格低廉，易于使用缺点：反应区域控制性差，副反应多

TTN≤10003、酶法还原NADH和NADPH

高效，复杂，费用高现在是9页\一共有125页\编辑于星期四酶法还原再生底物偶联法

现在是10页\一共有125页\编辑于星期四方法：辅酶的再生是通过加入一种辅助底物（Donor，供体），在同一种酶的作用下，向相反的方向进行反应。为使反应平衡向所期望的方向进行，供体通常是过量的，TTN≥103缺点：1、增加了产物纯化难度

2、供体的加入可能引起酶的失活

3、辅助底物浓度高，引起底物抑制可以考虑使用气膜等进行反应与分离耦合现在是11页\一共有125页\编辑于星期四酶偶联法现在是12页\一共有125页\编辑于星期四方法：两个平行的氧化还原反应，分别由两种不同的酶催化主要底物和辅酶再生的转化过程。特点：两个酶对各自的底物有足够的专一性，使两个酶反应可以各自独立进行。所有的底物和辅助底物不会竞争某一个酶的活性中心，反应效率较高，各自独立进行转化需要加入另外一种酶现在是13页\一共有125页\编辑于星期四NADH有一些进行再生的好方法，已经获得广泛应用，各有优缺点。NADPH仅在实验室规模进行再生，对于大规模生产尚需开始一种廉价高效的方法现在是14页\一共有125页\编辑于星期四FDH法：NADH的再生酶：FormateDehydrogenase现在是15页\一共有125页\编辑于星期四优点：1、辅助底物和副产物对酶没有抑制作用

2、辅助底物和副产物容易和产物进行分离

3、FDH有商品酶供应，容易进行固定化，稳定缺点：FDH价格昂贵，比活较低（3U/mg）固定化FDH可以解决上述问题最广泛使用再生NADH的方法TTN：103～105，但是不能用于NADPH的再生现在是16页\一共有125页\编辑于星期四葡萄糖脱氢酶法：NAD(P)H的再生酶：GDH（Glucosedehydrogenase）现在是17页\一共有125页\编辑于星期四特点：从Bacilluscereus中提取的GDH很稳定，比活较高缺点：1、GDH价格昂贵

2、产物分离困难如果不考虑纯化问题，此法在实验室中应用是一个很好的方法，也是再生NADPH的最简单的方法之一

现在是18页\一共有125页\编辑于星期四G6PDH也可以用于同样的反应体系从Leuconostocmesenteroides肠链球菌中提取的酶廉价，稳定，可以NAD(P)＋为底物，而酵母中的G6PDH仅以为NADP＋底物缺点：G6P价格昂贵解决方法：用己糖激酶从葡萄糖利用酶法

制取，但是又涉及到ATP的再生

现在是19页\一共有125页\编辑于星期四可以使用6-硫酸-葡萄糖和从酿酒酵母中提取的G6PDH再生NADPH。硫酸不会作为酸催化剂水解NADPH，且底物比磷酸盐容易制备。作为Glucose/GDH方法的补充，是再生NADH和NADPH的比较好的方法现在是20页\一共有125页\编辑于星期四乙醇脱氢酶和醇脱氢酶法乙醇脱氢酶（EthanolDH）醇脱氢酶（AlcoholDH）酵母中：NADHL.mesenteroides：NADPH现在是21页\一共有125页\编辑于星期四广泛用于NADH和NADPH的再生优点：1、ADH价格适中

2、乙醇、乙醛有挥发性缺点：1、只有醛或者环酮这样有活性羰基的底物产率较高对其他底物必须加入过量（乙）醇或者不断去除（乙）醛方法：通入氮气，扫除乙醛把乙醛转化为乙酸现在是22页\一共有125页\编辑于星期四

2、TTN较低

3、复杂、不稳定的多酶体系

4、低浓度的乙醇和乙醛会抑制酶的活力或者引起酶的失活现在是23页\一共有125页\编辑于星期四氢化酶（Hydrogenaseenzyme）直接以分子氢作为供体，再生NADH优点：1、还原性强2、不损伤酶和辅酶

3、没有副产物缺点：1、对氧化很敏感

2、无商品酶

3、发酵制备工作复杂

现在是24页\一共有125页\编辑于星期四氧化型尼克酰胺辅酶的再生最好也是应用最广泛的再生NAD(P)＋的方法是用谷氨酸脱氢酶(GlutamateDH,GluDH)催化的α-酮戊二酸生成L-谷氨酸的反应NADH和NADPH都可以作为辅酶α-酮己二酸可作为底物，产物为L-α-氨基己二酸现在是25页\一共有125页\编辑于星期四现在是26页\一共有125页\编辑于星期四丙酮酸和乳酸脱氢酶

（Lactatedehydrogenase）再生NAD＋优点：1、LDH价格便宜

2、比活较高，比GluDH高缺点：氧化还原势能较低,无法再生NADP＋现在是27页\一共有125页\编辑于星期四现在是28页\一共有125页\编辑于星期四乙醛和乙醛脱氢酶再生NAD＋TTN在103～104之间缺点：酶失活优点：1、酵母来源的醛脱氢酶价格便宜

2、试剂具有挥发性现在是29页\一共有125页\编辑于星期四用酶还原醛和酮许多酮可以用脱氢酶进行立体选择性还原获得手性仲醇产物可能为S－醇或者R－醇Prelog法则：根据底物的空间结构需要而决定的立体化学反应过程可用一个简单的模型进行判断现在是30页\一共有125页\编辑于星期四Prelog法则在Curvulariafalcata细胞进行微生物法还原的立体化学基础上建立脱氢酶主要是从潜手性酮的Re面释放氢大多数商品化的脱氢酶以及大多数微生物在进行酮的立体专一性还原的时候都遵循

Prelog法则（如YADH，HLADH）获得到产物为S－醇现在是31页\一共有125页\编辑于星期四Prelog法则示意图现在是32页\一共有125页\编辑于星期四脱氢酶种类选择性辅酶商品酶Yeast-ADHPrelogNADH是Horseliver-ADHPrelogNADH是Thermoanaerobium

brockii-ADHPrelog(长链)Anti-(短链酮)NADPH是Hydroxysteroid-DHPrelogNADH是C.falcata-ADHPrelogNADPH否Mucor

javanicus-ADHAnti-PrelogNADPH否Lactobacillus

kefir-ADHAnti-PrelogNADPH否PseudomonasADHAnti-PrelogNADH否现在是33页\一共有125页\编辑于星期四各种脱氢酶的底物范围现在是34页\一共有125页\编辑于星期四酵母醇脱氢酶（YADH）底物专一性范围较窄，一般仅以醛和甲基酮为底物，碳链长于一个甲基的酮不能作为底物其他没有商品酶供应的ADH应用受限制HLADH是一种常见酶，具有广泛的的底物专一性，较好的立体专一性，因此是生物转化中应用最广的脱氢酶现在是35页\一共有125页\编辑于星期四HLADH由两个几乎相同，各含有两个锌原子的亚基组成的二聚体

X衍射对其三维结构研究表明，HLADH的一级结构虽然和YADH相差很大，但是它们的三维结构很相似主要用于对中间单环酮（4－9个C）和双环酮的还原。大于10个C的环酮不易作为底物，无环酮还原时，对映体选择性较低现在是36页\一共有125页\编辑于星期四HLADH拆分双、多环酮现在是37页\一共有125页\编辑于星期四Xe.e.Ketone(%)e.e.Alcohol(%)O60>97S53>97现在是38页\一共有125页\编辑于星期四含N杂环酮会使酶失活，和含锌活性中心发生作用HLADH催化2-烷基噻喃-4-酮的还原反应，转化率可达100％，以非对映体选择性方式进行，得到顺，反-S-醇的混合物。后者经色谱分离后再氧化，可以得到光学纯度很高的酮。现在是39页\一共有125页\编辑于星期四HLADH催化的非对映体还原现在是40页\一共有125页\编辑于星期四现在是41页\一共有125页\编辑于星期四潜手性萘烷二酮的选择性还原现在是42页\一共有125页\编辑于星期四YADH和HLADH不能用于开环酮的不对称还原，而TBADH可以还原开环甲基、乙基酮，带杂环取代基的ω-卤代烷基、甲基或三氟乙基酮，得到相应的仲醇，立体选择性很高α,β-不饱和酮和取代基大于乙基的酮不能作为底物现在是43页\一共有125页\编辑于星期四TBADH对映体选择性还原酮TBADH遵循Prelog法则，得到的是S-醇对于小分子底物，得到的是R-醇现在是44页\一共有125页\编辑于星期四R1R2选择性构型e.e./%CH3C2H5Anti-PrelogR48CH3CH(CH3)2Anti-PrelogR86CH3cyclo-C3H5Anti-PrelogR44CH3n-C3H7PrelogS79CF3PhPrelogR94CH3CCHPrelogS86CH3CH2-CH(CH3)2PrelogS95CH3(CH2)3-ClPrelogS98CH3(CH2)5-ClPrelogS>99现在是45页\一共有125页\编辑于星期四TBADH最大的缺陷在于需要NADP(H)作为辅酶NAD(H)V可以代替NADP(H)NAD(H)V用NAD(H)和无机钒酸盐(HVO42-)

在溶液中合成由于加入钒酸盐引起的副反应由咪唑缓冲体系来抑制现在是46页\一共有125页\编辑于星期四现在是47页\一共有125页\编辑于星期四羟基甾体脱氢酶（HSDH）HSDH适用于还原大型单环和双环酮天然底物为甾体类化合物，类似的空间结构产物可以用Prelog法则判断小分子底物也可以还原，但是选择性就会比较差现在是48页\一共有125页\编辑于星期四现在是49页\一共有125页\编辑于星期四R1R2酶醇的e.e./%HHHSDH<10HHTBADH>95HClHSDH>90ClClHSDH>95MeClHSDH>98MeMeHSDH>95现在是50页\一共有125页\编辑于星期四从上述酶中选择合适的脱氢酶可以将各种化学合成的酮转化为相应的手性仲醇以NADH作为辅酶的LDH可以将α-酮酸还原为R或者S型的羟基酸甘油脱氢酶（GDH），有商品酶。可以用于α-羟基酮的立体选择性还原嗜热微生物的研究：酶的稳定性好温度对反应选择性的影响:可供选择范围大现在是51页\一共有125页\编辑于星期四完整细胞还原醛和酮和用纯酶进行还原不同，利用完整细胞不需要昂贵的辅酶循环，具有以下优点：

1、含有多种可以非天然物质为底物的脱氢酶

2、含有所有需要的辅酶

3、含有辅酶再生的代谢过程

4、可用廉价碳源作为辅助底物

5、辅酶、酶的稳定性好现在是52页\一共有125页\编辑于星期四缺点：1、生产效率低，因为非天然底物的浓度较低（0.1～0.3％左右）

2、产物回收困难，特别对于胞内产物

3、C源产生大量副产物，少量用于辅酶再生

4、反应专一性变化大

5、微生物菌种特异性强，重复实验结果难现在是53页\一共有125页\编辑于星期四课堂作业:请描述酶法制备S-2-氯丙酸联产S-乳酸过程所用的原料名称和酶现在是54页\一共有125页\编辑于星期四微生物还原的选择性差的原因只有一种氧化还原酶催化还原反应，但是手性识别能力不高两种或者两种以上氧化还原酶可以还原底物不同的异构体，产生选择的竞争性反应的选择性取决于各个反应的相对反应速率米氏方程，Vmax/Ks现在是55页\一共有125页\编辑于星期四改善微生物还原反应选择性的方法加反应后可除去的保护基团修饰底物通过固定化技术改变代谢参数用不同生长阶段的细胞改变发酵条件筛选更好的微生物选择性抑制竞争酶的酶活现在是56页\一共有125页\编辑于星期四酵母细胞还原醛和酮面包酵母（Baker’sYeast）或酿酒酵母应用最广泛的进行酮不对称还原的微生物来源广，不需要无菌发酵，设备要求低用于生物转化历史悠久，可供参考文献多还原简单的脂肪醇和芳香醇遵循Prelog法则获得S-醇除了长链甲基酮，其他长链酮不能作为底物现在是57页\一共有125页\编辑于星期四带有氯、溴、氟、硝基、羟基和甲硅烷基等基团的酮也可以作为底物现在是58页\一共有125页\编辑于星期四R1R2构型e.e./%MeEtS67Men-BuS82MePhS89MeCF3S>80CF3CH2-BrS>80MeC(CH3)2-NO2S>96MeCH2-OHS91Me(CH2)2-CH=C(CH3)2S94Mecyclo-C6H11S>95现在是59页\一共有125页\编辑于星期四R1R2选择性构型e.e./%Cl-CH2-CH2-CO2EtPrelogR90C2H5(CH2)2-CO2MePrelogS98CH3n-C5H11PrelogS99CH3n-C7H15PrelogS98C2H5n-C3H7PrelogS97C2H5(CH2)3-ClPrelogS99n-C3H7n-C3H7－－不反应－－CH3E-CH=CH-CH(CH3)2－－不反应－－现在是60页\一共有125页\编辑于星期四脂肪族β-酮酯被酵母还原产生β-羟酯现在是61页\一共有125页\编辑于星期四R1R2构型e.e./%Cl-CH2-CH3D94Cl-CH2-C2H5D54Cl-CH2-n-C3H7D27Cl-CH2-n-C5H11L77Cl-CH2-n-C8H17L97(CH3)2C=CH-(CH2)2-CH3D92CCl3C2H5D85CH3CH3L87CH3C2H5L96t-Bu-O-CH2-C2H5L97N3-CH2-C2H5L80Br-CH2-n-C8H17L100C2H5-n-C8H17L95现在是62页\一共有125页\编辑于星期四反应产生分歧的原因不是单酶底物选择性根据底物结构不同而发生了变化，主要是有一系列不同的脱氢酶，对同一种底物产生竞争，从而具有不同的立体选择性D专一性酶（属于脂肪酸复合酶系）对短链醇基的底物更具亲和性，如甲酯L专一性酶对长链醇基的底物更具亲和性，比如辛酯现在是63页\一共有125页\编辑于星期四因此可以通过仔细设计底物来调节控制反应的选择性选择性抑制其中一种竞争性的酶其他方法，比如固定化现在是64页\一共有125页\编辑于星期四选择性抑制L型酶R1R2反应条件构型e.e./%Cl-CH2-C2H5对照D43Cl-CH2-C2H5烯丙基醇D85C2H5CH3对照D37C2H5CH3甲基乙烯酮D89CH3C2H5对照L>98CH3C2H5聚氨基甲酸酯包埋L60C2H5CH3对照D5C2H5CH3聚氨基甲酸酯包埋D86现在是65页\一共有125页\编辑于星期四选择性抑制D型酶R1R2反应条件构型e.e./%C2H5CH3对照L15C2H5CH3氯乙酸正丁酯L69C2H5CH3氯乙酸乙酯L91C2H5C2H5对照D40-5C2H5C2H5烯丙基溴L98Cl-CH2-C2H5对照D43Cl-CH2-C2H5氯乙酸乙酯L80现在是66页\一共有125页\编辑于星期四酵母还原α-单取代-β-酮酯还原后产生顺/反-β-羟酯顺/反不是1:1，烯醇化引起快速原位消旋非对映体选择性由酶的立体选择性决定，动力学拆分过程α取代基较小时，主要为顺式（Syn）

α取代基较大时，主要为反式（Anti）现在是67页\一共有125页\编辑于星期四现在是68页\一共有125页\编辑于星期四R1R2R3Syn(e.e./%)Anti(e.e./%)Syn/AntiCH3CH3C2H510010083:17CH3CH3Ph-CH21008067:33Ph-CH2-O-CH2-CH3(CH3)2CH-96a50a24:76CH3CH2=CHCH2-C2H510010025:75CH3Ph-CH2-C2H510010033:67CH3Ph-S-CH3969617:83a:获得的是2R,3R-Syn和2S,3R-anti现在是69页\一共有125页\编辑于星期四羰基还原产生的仲醇手性遵循Prelog法则模型预测：非对映体选择性

1、α-取代基小于羧基部分，进入S

α-取代基大于羧基部分，进入L2、酵母中存在多种脱氢酶，可以获得各种可能的非对映体产物α-取代基为羟基、硫代烷基、叠氮基、乙酰氨基或者α位完全取代时，不利于发生烯醇异构化，不能原位消旋现在是70页\一共有125页\编辑于星期四现在是71页\一共有125页\编辑于星期四环状β酮酯的还原根据上述模型，可以推测酵母还原β-环酮获得相应的顺式β-羟酯。原因在于环状结构的刚性，使α、β-碳碳键不能旋转因此环酮还原反应的对映体选择性比无环酮要高环结构中引入S，生物转化后再除去，增加对映体选择性现在是72页\一共有125页\编辑于星期四现在是73页\一共有125页\编辑于星期四R1R2e.e./%(CH2)2C2H598(CH2)3C2H586~99SCH2CH385CH2SCH395现在是74页\一共有125页\编辑于星期四用相同方法可以将α-酮酯，α-酮酰胺转化为相应的α-羟基衍生物根据Prelog法则，利用酵母作为催化剂，可以将丙酮酸盐和α-酮苯乙酸酯转化为高光学纯度（e.e.为91～100％）的S-乳酸盐和

R-扁桃酸酯现在是75页\一共有125页\编辑于星期四环状β-双酮还原产物为β-羟基酮，而不会产生双羟基α碳上的H具有酸性，可能会导致底物和乙醛发生缩合反应。所以可在此处用取代基进行取代，以避免这一副反应对于小环，顺式产物占优势，光学纯度高环变大时，立体选择性比较难以预测，产率会下降现在是76页\一共有125页\编辑于星期四现在是77页\一共有125页\编辑于星期四Rne.e.Syn/%Syn/antiCH3-C(=CH2)-CH2-198100:0CH2=CH-CH2-19890:10HCC-CH2-190100:0MeO2C-CH2-198100:0NC-(CH2)2-19896:4CH3-C(=CH2)-CH2-29824:76CH2=CH-CH2-29845:55HCC-CH2-29827:73NC-(CH2)2-2983:70CH2=CH-CH2-398100:0CH2=CH-CH2-49882:18CH2=CH-CH2-598Noreaction现在是78页\一共有125页\编辑于星期四酵母还可以用于还原带有硝基、氟、硫和杂环功能化合物的还原，以及金属有机化合物的还原。产物一般是S-醇很多成功的实例，有些已经工业化除了酵母外，当酵母催化的反应立体选择性较低，或者产生的产物与所需构型相反，则可以考虑用其他微生物进行催化

现在是79页\一共有125页\编辑于星期四无环α-双酮的还原生产二醇首先是空间位阻较小的羰基被还原为S-α-羟基酮（Prelog法则）然后是空间位阻较大的酮被进一步还原，产生二醇，主要产物为反式二醇现在是80页\一共有125页\编辑于星期四现在是81页\一共有125页\编辑于星期四Re.e.anti-doil/%Anti/synPh9495:51,3-dithian-2-yl9795:5Ph-S-CH29786:14现在是82页\一共有125页\编辑于星期四完整细胞还原C＝C键酶立体选择性催化还原潜手性C＝C双键具有较高的专一性，可用于很广的底物范围，一般来说是用传统化学方法很难实现的酶：以NADH为辅酶的烯酸还原酶很多微生物中都存在，比如Clostridia，Proteussp.以及酵母中现在是83页\一共有125页\编辑于星期四烯酸还原酶已经被分离纯化和鉴定制备性生物转化还是利用完整细胞，因为存在辅酶再生的问题，同时烯酸还原酶对痕量氧很敏感酶反应的立体化学过程：氢反式加成在C＝C双键上（植物细胞中有顺式加成）现在是84页\一共有125页\编辑于星期四酵母细胞不对称还原C＝C双键1934年发现面包酵母可以不对称还原C＝C建立了一套面包酵母对C＝C不对称还原的作用规律，有时可以用于其他微生物C=C需经吸电子取代基团活化以后才能被还原，单独的C＝C和碳碳三键无法被还原具体的活化基团见随后的具体例子现在是85页\一共有125页\编辑于星期四α,β-不饱和碳酸和酯的还原产物的绝对构型可以通过起始烯烃的顺反异构体（E，Z）来控制一般是酯先被水解为相应的酸，然后再被还原α,β-不饱和内酯也可以作为还原底物，产物为R型现在是86页\一共有125页\编辑于星期四现在是87页\一共有125页\编辑于星期四R构型e.e./%C2H5-E－R47(CH3)2CH-E－R68CHCl2-E－R92C2H5-Z－S98(CH3)2CH-Z－S98CHCl2-Z－S98CCl3-Z－S98现在是88页\一共有125页\编辑于星期四不饱和内酯现在是89页\一共有125页\编辑于星期四XYe.e./%--99O-97OO77(lowyield)现在是90页\一共有125页\编辑于星期四α,β-不饱和醛的还原首先C＝C被烯酸还原酶还原生产饱和醛饱和醛被脱氢酶还原得到手性链烷醇烯丙醇也可以作为底物现在是91页\一共有125页\编辑于星期四共扼二烯中只有α,β双键被选择性还原现在是92页\一共有125页\编辑于星期四α,β-不饱和酮的还原C＝C首先被还原，得到饱和酮然后被脱氢酶还原产生手性仲醇有些时候，吸电子基团活化的不饱和酮首先被还原α,β-不饱和硝基化合物可被转化为手性硝基烷烃，但是光学纯度不高现在是93页\一共有125页\编辑于星期四现在是94页\一共有125页\编辑于星期四Re.e.Ketone/%syn/antiC2H54472:28n-C5H118289:11n-C8H178495:5现在是95页\一共有125页\编辑于星期四全细胞体系的辅酶再生技术可以避免辅助底物产物不需要的代谢物将不可降解的有机染料分子用于电子传递的中间体提高反应速率，相当于加入了辅酶中间体的还原形式可以直接或者间接再生NADH氧化型中间体可以用廉价还原物质酶法再生再生所需酶微生物体内都具备现在是96页\一共有125页\编辑于星期四课堂作业:请描述酶法制备S-2-氯丙酸联产S-乳酸过程所用的原料名称和酶现在是97页\一共有125页\编辑于星期四2氧化反应氧化反应是向有机分子引入功能基团的重要反应化学方法立体选择性差，副反应多，环境污染严重生物法一般具有较好的立体选择性

现在是98页\一共有125页\编辑于星期四醇和醛的氧化酶：氧化酶，加氧酶脱氢酶一般不用于氧化反应

1、热力学上来说，醇的氧化反应比较困难氧化型辅酶的再生也比较困难

2、产物抑制严重，醛、酮和酶结合比较紧密

3、酶氧化反应最佳pH一般为8～9，而此时辅酶和产物（尤其是醛）是不稳定的

4、仲醇的氧化一般涉及到手性中心的破坏现在是99页\一共有125页\编辑于星期四多元醇的区域选择性氧化酶催化醇的氧化反应只有涉及到复杂分子如多元醇才具有实际意义传统方法氧化这些物质存在选择性问题，涉及到羟基的一系列保护和去保护步骤各种微生物，如Acetobaoter或Pseudomonas

等可以一步反应就将多羟基化合物选择性氧化为相应的酮醇或者酮酸现在是100页\一共有125页\编辑于星期四现在是101页\一共有125页\编辑于星期四醇的氧化拆分理论转化率100％现在是102页\一共有125页\编辑于星期四用HLADH进行对映体的选择性氧化R=-CH2OH,-CH2F,-CH2Cl,-CH2Br,-CH3,-CH2NH2,-CH=CH2,-CH2CH3现在是103页\一共有125页\编辑于星期四用HLADH进行对映体的选择性氧化，从而进行醇的拆分主要困难在于NAD＋的再生FMN再生体系可以用于HLADH对单、双、多环仲醇的拆分为避免酶的失活，过程中产生的过氧化氢可用过氧化氢酶去除醇氧化为醛，继而氧化为酸现在是104页\一共有125页\编辑于星期四不对称氧化潜手性或者内消旋二醇仲醇的拆分一般用酯酶代替上述氧化还原反应潜手性或内消旋结构的二醇的不对称反应是合成手性内酯的好方法HLADH一般选择性氧化S或者潜手性S羟基存在自发形成半缩醛的反应现在是105页\一共有125页\编辑于星期四现在是106页\一共有125页\编辑于星期四S型，高选择性，e.e.100％现在是107页\一共有125页\编辑于星期四现在是108页\一共有125页\编辑于星期四HLADH对双环内消旋二醇的拆分现在是109页\一共有125页\编辑于星期四总的来说，HLADH对连接S-中心的羟甲基具有完全的对映体专一性经HLADH催化，先生成的羟醛变成半缩醛，然后被进一步氧化产生内酯仅在双环辛烷体系中有少量中间体半缩醛存在现在是110页\一共有125页\编辑于星期四加氧反应直接催化分子氧进入有机分子的酶称为加氧酶非活性有机底物的直接加氧官能团反应对合成化学来说有很多难以解决的问题酶催化加氧反应就比较容易进行反应尤其