蒽醌光催化氧化甲醇生成H2O2促进酶催化卤化与羟基化反应

来源：X一MOL资讯

过氧化酶（peroxygenases）和过氧化物酶（peroxidases）利用等当量的H2O2作为氧供体，具有反应条件温和、选择性高等优点，是催化C-H键转化的具有应用潜力的酶类。与P450酶具有的较复杂的电子传递链相比，过氧化酶直接利用H2O2（已活化的氧），反应过程更加简洁经济。但是，H2O2的添加量较大时会使过氧化酶的亚铁血红素单元被氧化而导致酶失去活性。为克服这一挑战，缓慢、连续地提供H2O2是一类较理想的促进过氧化酶催化的方法。在与过氧化物酶级联催化卤化反应时，此法更有助于避免生成的次卤酸盐与过量的H2O2发生二次反应生成单线态氧1O2而导致浪费和副反应的发生。

图1. 光催化氧化小分子甲醇生成H2O2并与过氧化物酶级生促进卤化反应的顺利进行
最近，西安交通大学化工学院张武元团队采用廉价、稳定的水溶性蒽醌磺酸钠（sodium anthraquinone sulfonate，SAS）作为均相催化剂，在可见光的促进下氧化小分子电子牺牲剂（如甲醇）并还原O2生成H2O2（见图1）。该法与过氧化酶或过氧化物酶级联时，可显著促进氧化或卤化反应的反应速率及产物浓度。两类酶对应的催化转换数可分别达318000和177000。这项研究拓展了光催化原位生成H2O2级联过氧化酶的技术方法。
这项成果于最近发表在ACS Catalysis 上。