単独で機能する酵素電極触媒の創成

创建独立运行的酶电催化剂

• 批准号: 08875167
• 负责人: 桑畑 進
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875167/
• 关键词: アルコール脱水素酵素; 電極触媒; 有機電解合成; 不斉電解合成; 電子メディエーター

本研究は,単独の生体酵素を電極触媒に用いることにより,有意義な反応を電気化学的な手法によって高選択的に進行させることを目的としており,そのためには,酵素と電極間の電子交換を司る,電子メディエーションシステムの新規な設計を行うことが大きな研究課題となる。本年度の研究では,アルコール脱水素酵素(ADH)を主に用いて反応システムの構築を試みたところ,当初の目的を全て達成出来たわけでは無いが,以下に示すような大きなブレークスルーがあった。1)アセトフェノンを電子メディエーターに用いると,ADHによるNADP^+のNADPHへの電解還元反応が連続的に行えることを見出し,かつその電解液にケトンやアルデヒドを溶解させると,ADHがNADP^+の還元と反応基質の還元の両方の電極触媒として働くことによって,反応基質の電解還元反応が高選択的に進行することを明らかにした。2)1)で構築した電解反応システムを用いて,非対称のケトンの電解還元反応を行ったところ,光学活性なアルコールが生成し,ADHの反応選択性を充分に利用することのできる不斉電解反応が行えることを見出した。そして,種々のケトンの電解還元反応を行うことにより,この反応システムに適した反応基質の選択方法を明らかにした。そしてその方法に従って反応基質を選択することによって,ケトンの不斉電解還元反応を100%の不斉収率によって進行させることに成功した。

This study aims to develop a new method for the design of electron exchange between biological enzymes and electrode catalysts. This year's research is aimed at the construction of a system of anti-dehydration enzymes (ADH). The original objectives have been fully achieved, and the following are shown. 1) In the process of electron reduction, ADH is used to dissolve NADP^+, NADPH ^+ and NADPH ^+ in the electrolytic reduction reaction. 2)1) To construct the electrolytic reaction system, the non-symmetrical electrolytic reaction system, the optical activity system, and the selectivity of the reaction system are fully utilized. In addition, the method of selecting the substrate for the electrolytic reduction process has been clarified. The method of reaction matrix selection is successful in the process of electrolysis and reduction of the reaction matrix at a rate of 100%.

项目成果

Y.Ruo,et al.: "Fabrication of Novel Electrochemical Reduction Systems Using Alcohol Dehydrogenase as a Bifunctional Electrocatalyst" Chemistry Letters. 1996(2). 137-138 (1996)

Y.Ruo 等人：“使用醇脱氢酶作为双功能电催化剂制造新型电化学还原系统”化学快报。

Y.Ruo,et al.: "Asymmetric Electroreduction of Ketone and Aldehyde Derivatives to The Corresponding Alcohols Using Alcohol Dehydrogenase as an Electrocatalyst" Journal of Organic Chemistry. (印刷中). (1997)

Y. Ruo 等人：“使用醇脱氢酶作为电催化剂将酮和醛衍生物不对称电还原为相应的醇”有机化学杂志（1997 年）。