
如果家用清洁剂散发出类似柠檬的气味,那可能是由于一种叫做柠檬酸的腈nellyl腈。这些适应性强的化学腈基团也用于制造耐化学手套、强力胶和活性药物成分。
最常见的生产方法是将一些剧毒氰化物与特定分子进行化学反应。最近,格拉茨工业大学分子生物技术研究所的Margit Winkler和捷克科学院微生物研究所的Ludmila Martínková开发了一种室温、无氰化物的生物催化工艺,这种工艺消耗的能源更少,产生的有害废物也更少。捷克科学基金会(GACR)和奥地利科学基金(FWF)为该项目提供了资金。
该研究小组利用酶取代氰化物,并将三个单独的反应整合成级联反应。原料是羧酸,如植物油中的脂肪酸或木质素(木材加工的副产品)。
首先,将糖、氧气和存在于活细菌细胞中的羧酸还原酶添加到羧酸中,将其转化为醛。由于它的高反应性,这种醛是不稳定的,经常挥发。通过让醛与羟胺反应,将其转化为稳定的化合物肟来捕获这种物质。
由于肟是一种“水”形式的腈,最后一步涉及到醛肟脱水酶的使用。这种酶被限制在细菌细胞中,从肟中吸取水分。在此之后,级联完成了它的任务并产生了所需的腈量。
这种技术现在可以用来制备少量的腈。这项技术很有前景,特别是对于那些不需要多少就能产生效果的强烈香水。然而,为了使生物催化工艺在经济上可行,大量生产腈仍然需要优化工作。
目前,该工艺的第一阶段使用高度稀释的溶液,大量生产将需要一个大型反应器,这在经济上尚不可行。这就是为什么玛格丽特·温克勒(Margit Winkler)已经在研究如何提高第一步的有效性。另一方面,肟脱水本身是非常有效的,并且在技术上已经达到了生产就绪的状态。



