近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室李愛濤教授團隊,在Green Chemistry(IF:10.182)發(fā)表題為“Recent advances in the sustainable production of α, ω-C6 bifunctional compounds enabled by chemo-/biocatalysts”(《化學/生物催化劑催化α, ω-C6雙功能化合物可持續(xù)生產(chǎn)的最新進展》)的綜述論文。李倩博士和博士生張中偉為本文并列第一作者,趙晶副教授和李愛濤教授為通訊作者。
α, ω-C6 雙功能化合物是制造各種化合物和材料的重要組成部分,已廣泛應用于聚合物、醫(yī)藥、化妝品和燃料等許多行業(yè)。 2017 年全球聚合物市場價值為 5227 億美元,預計在 2019-2025 年期間以每年 4.0% 的速度增長。迄今為止,這些雙功能化合物主要是由石油基原料通過高耗能、多級化學反應合成的。然而,這些工藝往往存在溫室氣體排放、有毒或腐蝕性試劑、高溫/高壓和重金屬污染等缺點,嚴重限制了 α、ω-C6 雙功能化合物及其衍生物的綠色和可持續(xù)生產(chǎn)。
為了解決這些問題,學術界和工業(yè)界都做出了不懈的努力,包括工藝的優(yōu)化、綠色催化劑的設計/制備以及可再生原料的使用等。本綜述回顧了四種重要的 α、ω-C6 雙功能化合物,6-羥基己酸 (HHA)、6-氨基己酸 (ACA)、1, 6-己二醇 (HDO)和1, 6-己二胺 (HMD) 的合成路線進展。特別強調(diào)了它們的傳統(tǒng)化學路線和最近報道的涉及綠色化學/生物催化劑或可再生起始材料的工藝。本綜述不僅為四種α,ω-C6雙功能化合物的生產(chǎn)現(xiàn)狀提供了見解,而且為未來進一步綠色和可持續(xù)生產(chǎn)α,ω-C6雙功能化合物及相關功能分子的研究提供了若干新的視角。

圖 1. 石油/生物原料合成四種 α, ω-C6 雙功能化合物的示意圖及其應用。
李愛濤教授一直從事新酶資源挖掘、改造及其在功能化學品生物合成中的應用研究,目前擔任省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室副主任、湖北省生物催化與酶工程技術引智示范基地負責人。近5年在Nature Commun.,Angew. Chem. Int. Ed.,ACS Catal.和Green Chem.等國際權威期刊上發(fā)表20余篇高水平文章,并獲得了科技部“合成生物學”重點研發(fā)計劃(課題負責人)、國家自然科學基金面上項目和青年項目、湖北省杰出青年基金等項目資助。
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