Productive Asymmetric Styrene Epoxidation Based on a Next Generation Electroenzymatic Methodology

化学 苯乙烯 苯乙烯氧化物 苯乙酮 产量(工程) 氧化物 辅因子 对映体过量 电化学 对映选择合成 有机化学 催化作用 电极 材料科学 共聚物 物理化学 复合材料 聚合物
作者
Reto Ruinatscha,Christian Dusny,Katja Bühler,Andreas Schmid
出处
期刊:Advanced Synthesis & Catalysis [Wiley]
卷期号:351 (14-15): 2505-2515 被引量:37
标识
DOI:10.1002/adsc.200900291
摘要

Abstract We have established a novel and scalable methodology for the productive coupling of redox enzymes to reductive electrochemical cofactor regeneration relying on efficient mass transfer of the cofactor to the electron‐delivering cathode. Proof of concept is provided by styrene monooxygenase (StyA) catalyzing the asymmetric ( S )‐epoxidation of styrene with high enantiomeric excess, space‐time yields, and current efficiencies. Highly porous reticulated vitreous carbon electrodes, maximized in volumetric surface area, were employed in a flow‐through mode to rapidly regenerate the consumed FADH 2 cofactor required for StyA activity. A systematic investigation of the parameters determining cofactor mass transfer revealed that low FAD concentrations and high flow rates enabled the continuous synthesis of the product ( S )‐styrene oxide at high rates, while at the same time the accumulation of the side‐products acetophenone and phenylacetaldehyde was minimized. At 10 μ M FAD and a flow rate of 150 mL min −1 , an average space‐time yield of 0.35 g L −1 h −1 could be achieved during 2 h with a final ( S )‐styrene oxide yield of 75.2%. At two‐fold lower aeration rates, the electroenzymatic reaction could be sustained for 12 h, albeit at the expense of lower (59%) overall space‐time yields. Under these conditions, as much as 20.5% of the utilized current could be channeled into ( S )‐styrene oxide formation. In comparison with state‐of‐the‐art electroenzymatic methodologies for the same conversion, ( S )‐styrene oxide synthesis could be improved up to 150‐fold with respect to both reaction time and space‐time yield. These productivities constitute the most efficient reaction reported for asymmetric in vitro epoxidations of styrene.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
兰亭序发布了新的文献求助10
刚刚
mukou发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
一叶应助sure采纳,获得10
1秒前
1秒前
任性雨筠发布了新的文献求助10
1秒前
小熊发布了新的文献求助20
1秒前
ssch197发布了新的文献求助10
2秒前
搜集达人应助YY88687321采纳,获得10
2秒前
英勇的向日葵完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
世世世给世世世的求助进行了留言
2秒前
2秒前
2秒前
竞鹤发布了新的文献求助10
2秒前
刘可完成签到 ,获得积分10
2秒前
耳朵先生完成签到,获得积分10
3秒前
hanli1991关注了科研通微信公众号
3秒前
英姑应助huyz采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
lwb完成签到,获得积分10
3秒前
王xingxing完成签到 ,获得积分10
3秒前
hello888235发布了新的文献求助10
4秒前
王云云完成签到,获得积分10
4秒前
研友_LaNpln发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助高高高采纳,获得10
5秒前
可恶地发布了新的文献求助10
5秒前
了解发布了新的文献求助10
5秒前
我是老大应助珩珩采纳,获得30
6秒前
科研通AI6应助斑鸠津采纳,获得10
6秒前
华仔应助心灵美明杰采纳,获得10
6秒前
7秒前
kyx关闭了kyx文献求助
7秒前
123发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
烤布蕾发布了新的文献求助10
8秒前
Nan语发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5619979
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4704479
关于积分的说明 14928024
捐赠科研通 4760640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2550712
邀请新用户注册赠送积分活动 1513458
关于科研通互助平台的介绍 1474498