ACS Catal：在亚胺分子笼中构建半异相-酶催化剂

纳米

2021-04-23

研究者一直想将均相催化、异相催化的优势结合，但是均相、异相催化的结合具有较大难度，有鉴于此，河北工业大学姜艳军、刘运亭等报道了一种通过可溶解的多孔亚胺分子笼IMCs构建半异相金属-酶结合催化剂，该结构能够在加热条件中在有机溶剂中部分溶解，但是在室温条件中保持稳定，从而实现催化剂的循环。

本文要点：

（1）

催化剂结构。首先通过1,3,5-苯三甲醛、(1R, 2R)-环己胺-1,2-二胺通过[4+6] 环亚胺化反应生成含有亚胺键的有机分子笼，随后通过Pd(OAc)₂溶液相还原将超小Pd纳米粒子修饰在分子笼中。随后修饰南极假丝酵母脂肪酶（Candida antarctica lipase B），通过与分子笼中的亚胺键进行Ugi反应将酶修饰在IMC笼中。

这种IMCs亚胺分子笼结构起到多种作用：作为金属纳米粒子、酶催化剂的基底；在有机溶剂中实现对异相催化剂的部分溶解；构建疏水环境、碱性微环境从而改善催化反应活性。通过共价相互作用和亚胺之间进行Ugi反应从而酶催化剂稳定，作者进一步的对结构-性质之间的关系进行深入研究。

（2）

这种半异相催化剂表现了较高的反应活性、催化反应选择性、能够在50~60 ℃较低温度中进行化学酶动力学有机胺拆分，实现较高的产率（高达94 %）和对映选择性（高达98 % ee）。

参考文献

Shiqi Gao, Yunting Liu*, Lihui Wang, Zihan Wang, Pengbo Liu, Jing Gao, and Yanjun Jiang*, Incorporation of Metals and Enzymes with Porous Imine Molecule Cages for Highly Efficient Semiheterogeneous Chemoenzymatic Catalysis, ACS Catal. 2021, 11, 5544–5553

DOI: 10.1021/acscatal.1c00587

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00587