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手性碳上连有活泼羟基官能团的手性芳香醇,是许多手性药物合成的关键手性砌块。通过对前手性酮进行不对称还原是制备该类手性醇的主要合成手段。不对称还原前手性酮的方法有化学催化法和生物催化法,生物催化以其绿色高效的优点而成为手性药物合成的有效途径,常用的廉价微生物面包酵母可以高立体选择地催化前手性芳香酮得到相应的手性芳香醇。本文采用还原剂NaBH4对6种芳香酮进行化学还原,通过对还原得到的6种产物外消旋1-芳基乙醇进行气相色谱检测,以确定合适的检测条件,得到了S-构型产物、R-构型产物的保留时间,为下一步酵母不对称还原芳香酮提供参照。文中以酵母细胞催化4’-氯苯乙酮合成(S)-1-4’-氯苯基乙醇为模型反应,研究了不同类型的表面活性剂对酵母细胞催化4’-氯苯乙酮不对称还原反应的影响。结果表明,向反应体系中加入适量的表面活性剂可明显提高4’-氯苯乙酮的转化率,而对产物(S)-1-4’-氯苯基乙醇的对映体过量值影响极小,壬基酚聚氧乙烯醚(4)(NP-4)是最合适的添加剂。在此基础上,考察了NP-4对酵母细胞催化系列芳香酮不对称还原反应的影响,结果表明,NP-4对产物(S)-1-芳基乙醇的对映体过量值几乎没影响,但对底物芳香酮转化率均有明显的提高,6种底物芳香酮转化率的提高幅度依次为4’-甲氧基苯乙酮30.3%、4’-甲基苯乙酮28.0%、4’-氯苯乙酮23.7%、3’-氯苯乙酮22.6%、2’-氯苯乙酮22.0%、4’-硝基苯乙酮20.0%,发现芳香酮转化率的提高幅度与芳环上取代基的供电子能力有关,供电子能力越强越有利于底物芳香酮转化率的提高。此外,芳香酮的转化率也与芳环上基团的位阻效应有关,位阻较大不利于芳香酮转化率的提高。本文还通过以柠檬酸为络合剂的溶胶-凝胶法合成出纯度较高的尖晶石型纳米CuFe2O4粉体,然后研究了金属离子Cu2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+、Zn2+和纳米CuFe2O4对酵母细胞不对称还原芳香酮反应的影响。结果表明,添加适量的Mg2+、Mn2+、纳米CuFe2O4可提高底物芳香酮转化率,且对产物(S)-1-芳基乙醇的对映体过量值影响不大;但添加Zn2+、Cu2+、Fe3+均抑制反应的进行,导致芳香酮转化率和产物(S)-1-芳基乙醇的对映体过量值降低。添加Mg2+、Mn2+、纳米CuFe2O4的最适浓度分别为9mmol/L、9mmol/L、15mmol/L,此时6种芳香酮转化率的增幅分别达12%、9%和11%左右。