手性化合物在医药、精细化工品、生命科学及材料科学等领域中占有极其重要的地位,目前所用的药物相当大一部分是具有手性的,手性芳香醇作为合成手性药物的重要中间体,在医药领域有着广泛的用途。生物催化反应条件温和,催化效率好,立体选择性高,污染小,环境友好,可以完成一些化学法很难或不可能完成的反应。本文采用微生物法不对称还原苯乙酮及其衍生物制备手性芳香醇,并利用高效液相色谱法和气相色谱法建立了反应体系的定性及定量分析方法。主要研究内容和成果如下：1.利用气相色谱建立测定2-甲基苯乙酮与2-甲基-1-苯乙醇的分析方法,色谱分析条件为：以FID为检测器；手性毛细管柱为色谱柱；进样温度为220℃；检测器温度为220℃；柱温采用程序升温,初始温度100℃,以5℃·min-1升至155℃,再以2℃·min-1升至160℃。结果表明(R)-2-甲基-1-苯乙醇、(S)-2-甲基-1-苯乙醇及2-甲基苯乙酮分别在0.045～4.45mg·mL-1,0.044～4.36mg·mL-1和0.53～10.52mg·mL-1范围内线性关系良好,相关系数分别为0.9994、0.9995和0.9995,测定结果的相对偏差均小于1.7%,平均回收率为100.6%-107.2%,结果表明此方法简单、准确、可靠。用高效液相色谱建立4-甲基苯乙酮与4-甲基-1-苯乙醇的分析方法,色谱条件为：色谱柱为Chiralcel OJ-RH柱；流动相为V(乙腈)：V(水)=30：70,紫外检测波长220nm,流速0.5mL·min-1。利用气相色谱建立了4-氯苯乙酮与4-氯-1-苯乙醇的分析方法,以FID为检测器；手性毛细管柱为色谱柱；进样温度为220℃；检测器温度为220℃；柱温采用程序升温,初始温度120℃,以5℃·min-1升至165℃,保持2min,再以5℃·min-1升至200℃。2.以4-甲基苯乙酮为底物模型,从土样中分离纯化得到能不对称还原4-甲基苯乙酮的微生物菌株13株。其中菌株T19具有较好的催化效率,能将4-甲基苯乙酮高效不对称还原为S-4-甲基-1-苯乙醇。该菌经过16S rDNA进行分子生物学鉴定,被鉴定为卷枝毛霉菌(Mucor circinelloides),将其命名为Mucor circinelloides T19。3.考察了Mucor circinelloides T19不对称还原4-甲基苯乙酮制备(S)-4-甲基-1-苯乙醇的反应,并进一步研究其最优反应条件。结果表明,在反应体系的初始pH为7,30℃,添加50g·L-1葡萄糖为辅助底物,底物4-甲基苯乙酮的加入量为3g·L-1,反应3d后,底物4-甲基苯乙酮的转化率高达到98.9%,e.e.值达到100%。4.研究发现,Mucor circinelloides T19还可以不对称还原苯乙酮、苯丙酮、2-甲基苯乙酮、4-氯苯乙酮和4-氟苯乙酮等一系列芳香酮为相应的(S)-构型的芳香醇,且具有较高的转化率和立体选择性。同时发现,Mucor circinelloides T19菌体细胞对不同结构的芳香酮底物的催化效率及立体选择性都存在差异。5.在T19发酵液反应体系中,添加苯乙酮的同时再分别添加4-甲基苯乙酮、2-甲基苯乙酮、4-氯苯乙酮、4-氟苯乙酮组成二元反应底物,考察了苯乙酮与这些芳香酮在菌株T19催化作用下的反应竞争性。(1)在苯乙酮与4-甲基苯乙酮共存的二元底物体系中,4-甲基苯乙酮具有较明显的反应优势,4-甲基苯乙酮的转化速率(61.1%-84.4%)均大于苯乙酮的转化率(39.5%-81.5%)。在竞争反应体系中4-甲基苯乙酮还原产物的ee值(100%)大于苯乙酮还原产物的ee值(86%左右)。(2)在苯乙酮与2-甲基苯乙酮共存的二元底物体系中,菌株T19催化苯乙酮的转化率(77.2%)高于2-甲基苯乙酮的转化率(55.0%),但不对称还原苯乙酮的立体选择性(产物ee值为82%左右)比不对称还原2-甲基苯乙酮的立体选择性(产物ee值为88%左右)稍差止匕(3)在苯乙酮与4-氯苯乙酮共存的二元底物体系中,4-氯苯乙酮具有明显的反应优势。4-氯苯乙酮的转化速率明显高于苯乙酮,4-氯苯乙酮的反应还原产物ee值(97%左右)比苯乙酮还原产物ee值(74%左右)高。(4)在苯乙酮与4-氟苯乙酮共存的二元底物体系中,T19催化两者不对称还原反应的转化率基本相当,但4-氟苯乙酮还原产物的ee值(94%左右)比苯乙酮还原产物的ee值(87%左右)高,具有较好的反应立体选择性。