有机化学中的生物转化（第6版） [Biotransformations in Organic Chemistry(6th Edtion)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[奥] 费伯（Kurt Faber） 著

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• 有机化学
• 生物转化
• 酶催化
• 不对称合成
• 药物合成
• 工业应用
• 绿色化学
• 有机合成
• 生物技术
• 催化剂

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510078729

版次：6

商品编码：11582552

包装：平装

外文名称：Biotransformations in Organic Chemistry(6th Edtion)

开本：24开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：423

正文语种：英文

内容简介

　　The point of this textbook is to provide a condensed introduction to this field. It is written from an organic chemist's viewpoint in order to encourage more 'pure' organic chenusts of any level to take a deep breath and leap over the gap between the 'biochemical' sciences and 'synthetic organic chemistry' by persuading them to consider biocatalytic methods as an equivalent tool when they are planning the synthesis of an important target molecule. At several academic institutions this book has served as a guide for updating a dusty organic chemistry curriculum into which biochemical methods had to be incorporated. The wide repertoire of classic synthetic methods has not changed but it has been significantly widened and enriched due to the appearance of biochemical methods.

内页插图

目录

1 Introduction and Background lnformation
1.1 Introduction
1.2 Common Prejudices Against Enzymes
1.3 Advantages and Disadvantages of Biocatalysts
1.3.1 Advantages of Biocatalysts
1.3.2 Disadvantages of Biocatalysts
1.3.3 Isolated Enzymes vs. Whole Cell Systems
1.4 Enzyme Properties and Nomenclature
1.4.1 Structural Biology in a Nutshell
1.4.2 Mechanistic Aspects of Enzyme Catalysis
1.4.3 Classification and Nomenclature
1.4.4 Coenzymes
1.4.5 Enzyme Sources
References

2 Biocatalytic Applications
2.1 Hydrolytic Reactions
2.1.1 Mechanistic and Kinetic Aspects
2.1.2 Hydrolysis ofthe Amide Bond
2.1.3 EsterHydrolysis
2.1.4 Hydrolysis and Formation ofPhosphate Esters
2.1.5 Hydrolysis ofEpoxides
2.1.6 Hydrolysis of Nitriles
2.2 Reduction Reactions
2.2.1 Recycling ofCofactors
2.2.2 Reduction of Aldehydes and Ketones Using IsolatedEnzymes
2.2.3 Reduction of Aldehydes and Ketones Using Whole Cells
2.2.4 Reduction of C-C-Bonds
2.3 Oxidation Reactions
2.3.1 Oxidation of Alcohols and Aldehydes
2.3.2 Oxygenation Reactions
2.3.3 Peroxidation Reactions
2.4 Formation of Carbon-Carbon Bonds
2.4.1 Aldol Reactions
2.4.2 Thiamine-Dependent Acyloin and Benzoin Reactions
2.4.3 Michael-Type Additions
2.5 Addition and Elimination Reactions
2.5.1 Cyanohydrin Formation
2.5.2 Addition of Water
2.5.3 Addition of Ammonia
2.6 Transfer Reactions
2.6.1 Glycosyl Transfer Reactions
2.6.2 Amino Transfer Reactions
2.7 Halogenation and Dehalogenation Reactions
2.7.1 Halogenation
2.7.2 Dehalogenation
References

3 SpeciaI Techniques
3.1 Enzymes in Organic Solvents
3.1.1 Ester Synthesis
3.1.2 Lactone Synthesis
3.1.3 Amide Synthesis
3.1.4 Peptide Synthesis
3.1.5 Peracid Synthesis
3.1.6 Redox Reactions
3.1.7 Medium Engineering
3.2 Immobilization
3.3 Artificial and Modified Enzymes
3.3.1 Artificial Enzyme Mimics
3.3.2 Modified Enzymes
3.3.3 Catalytic Antibodies
References

4 State of the Art and Outlook
References

5 Appendix
5.1 Basic Rules for Handling Biocatalysts
5.2 Abbreviations
5.3 Suppliers of Enzymes
5.4 Commonly Used Enzyme Preparations
5.5 MajorCulture Collections
5.6 Pathogenic Bacteria and Fungi
Index

前言/序言

好的，这是一本关于《绿色化学与可持续合成：酶催化在现代有机合成中的应用》的图书简介： --- 《绿色化学与可持续合成：酶催化在现代有机合成中的应用》 作者： [此处可自行设定虚构作者姓名，例如：Dr. Eleanor Vance, Prof. Kenji Tanaka] 出版社： [此处可设定虚构出版社名称，例如：Global Scientific Press] ISBN： [此处可设定虚构ISBN] 书籍概要： 在21世纪，化学合成正经历一场深刻的范式转变，从依赖高能耗、高污染的传统化学方法，加速迈向以环境友好、资源节约和原子经济性为核心的绿色化学原则。本书《绿色化学与可持续合成：酶催化在现代有机合成中的应用》正是对这一前沿领域的一次全面而深入的探讨。它专注于酶催化——生物催化剂——如何作为构建可持续化学合成路线的基石，彻底革新了药物化学、精细化学品制造以及材料科学的合成策略。 本书不仅仅是对酶催化反应的简单罗列，而是构建了一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系。它旨在为从事有机合成、生物技术、药物发现及过程化学的科研人员、工程师和高级学生提供一个强有力的参考工具，使他们能够有效地将生物催化集成到其日常的研发流程中。 核心内容与结构： 本书共分为六个主要部分，共计十六章，层层递进地阐述了酶催化在现代合成化学中的多维度应用。 第一部分：酶催化基础与绿色化学的契合 (Fundamentals and Green Chemistry Alignment) 本部分为后续章节奠定理论基础。首先，详细回顾了酶的结构、性质、动力学特性及其在非水相体系中的稳定性挑战与解决方案。随后，深入探讨了绿色化学的十二项原则，并系统性地分析了酶催化如何通过降低反应温度、避免有毒金属催化剂、提高选择性和减少副产物生成，从而在原子经济性和环境因子（E-factor）方面展现出无可比拟的优势。本部分特别强调了酶催化在实现“过程强度最小化”目标中的关键作用。 第二部分：关键酶类的深入剖析与工程化 (Key Enzyme Classes and Engineering) 本部分聚焦于那些在合成化学中最常用且最具潜力的酶家族。内容涵盖了氧化还原酶（如脱氢酶、单加氧酶）、水解酶（如脂肪酶、酯酶、腈水解酶）、转移酶（如转氨酶、转酮酶）以及碳-碳键形成酶（如醛缩酶）。对于每类酶，本书不仅提供了它们在自然界中的功能概述，更重要的是，详细解析了现代蛋白质工程技术，如定向进化（Directed Evolution）、理性设计（Rational Design）和高通量筛选，如何被用于改造天然酶，以适应苛刻的工业反应条件（如高底物浓度、极端pH值或有机溶剂环境），并提高其对非天然底物的催化效率和立体选择性。 第三部分：立体选择性合成的基石 (Cornerstone of Stereoselective Synthesis) 立体化学是现代药物分子和天然产物合成的核心挑战之一。本书用大量篇幅论述了酶催化在构建手性中心方面的卓越能力。 手性胺的构建： 重点讨论了转氨酶（TAms）在不对称合成手性胺——一类重要的药物骨架——中的应用，并对比了它们与经典化学不对称胺化方法的优劣。 不对称还原与氧化： 详细介绍了利用生物还原剂（如NAD(P)H）驱动的酮还原酶（KREDs）和醇脱氢酶，实现高对映选择性的醇和胺的制备。同时，对用于环氧化物、环丙烷等复杂结构不对称构建的细胞色素P450s进行了详尽的介绍。 第四部分：酶催化在C-C键和C-N键形成中的前沿应用 (Frontier Applications in C-C and C-N Bond Formation) 突破了传统的官能团转化，本部分探讨了酶催化在构建核心骨架方面的潜力。内容包括： 醛缩酶（Aldolases）的应用： 它们在温和条件下构建复杂碳骨架，尤其是在糖化学和天然产物全合成片段中的应用实例。 新型C-H键活化： 探讨了利用酶（如细胞色素P450s或其他新型氧化还原酶）实现区域和立体选择性的C-H键直接官能化，极大地简化了合成步骤，这是传统化学难以企及的领域。 非天然氨基酸的合成： 酶法合成高附加值非天然氨基酸，以用于肽类药物和生物材料的开发。 第五部分：过程开发与工业化挑战 (Process Development and Industrialization Challenges) 将实验室成果转化为大规模工业生产是生物催化应用的关键障碍。本部分着重于“过程化学”视角： 酶的固定化技术： 详细比较了载体结合法、共价键合法、包埋法等多种固定化策略对酶的稳定性、重复使用性和反应效率的影响。 反应介质工程： 讨论了如何优化水/有机溶剂体系、离子液体或深共熔溶剂（DESs）的使用，以提高底物溶解度并维持酶活性。 反应器设计与连续流技术： 介绍了固定化酶床反应器（Packed-Bed Reactors, PBRs）以及酶催化在微通道反应器中实现连续流合成的优势，这对于实现安全、高效、易于放大的生产至关重要。 第六部分：生物催化与多酶级联反应 (Biocatalysis and Multi-Enzyme Cascade Reactions) 本部分的焦点是模拟生物体内的代谢途径，设计高效的“一锅法”多酶级联反应。这种方法通过消除中间产物的分离纯化步骤，并有效利用辅因子再生系统，极大地提高了整体合成效率。书中提供了多个复杂的、跨越多个酶类的合成路线案例，展示了如何通过精巧的酶排序和缓冲体系设计，实现高难度目标分子的绿色合成，从而真正实现化学合成的“自给自足”。 本书的特色： 1. 实践导向性强： 每章均配有详细的“案例分析”和“过程优化建议”，侧重于解决实际合成中遇到的问题。 2. 跨学科融合： 深度整合了酶学、蛋白质工程、有机合成化学和化学工程的知识，提供了一个全面而统一的视角。 3. 前沿性与全面性兼顾： 既涵盖了经典的脂肪酶水解应用，也深入探讨了最新的C-H键官能化酶和人工智能辅助的酶筛选技术。 《绿色化学与可持续合成：酶催化在现代有机合成中的应用》是化学合成领域向更可持续、更智能的未来迈进的必备指南，它激励读者重新思考如何利用自然界的力量来解决复杂的合成挑战。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的第六版给我的感觉是焕然一新，但骨子里那种对基础科学的尊重和推崇依然清晰可见。我注意到它在引入新技术和新概念方面做得相当到位，尤其是关于基因工程菌株在工业规模生产中的应用案例，描述得非常具体且具有前瞻性。比如，对于某些手性药物中间体的合成，书中详细对比了传统化学方法与新型酶促反应的原子经济性和环境友好性，数据翔实，论证有力。我个人的阅读体验是，虽然有些章节涉及到的酶动力学和量子化学计算部分对我来说需要放慢速度反复研读，但正是这种挑战性，才让这本书的价值得以凸显。它不是为了迎合那些只想知道“怎么做”的读者，而是致力于解释“为什么会这样”的深层机制。它成功地在理论深度和实际应用之间架起了一座坚实的桥梁，让读者在理解生物催化这一迷人领域的同时，也能感受到化学家和生物学家如何协同工作，共同推动合成化学的边界。对于正在撰写学位论文或从事新药研发工作的同行来说，这本书提供的背景知识和最新的技术综述，绝对是极好的资源库。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对这本厚书抱着一丝敬畏，担心它的学术性太强，会让人望而却步。但随着阅读的深入，我发现作者在保证科学准确性的前提下，语言组织上其实下了不少功夫，力求清晰明了。特别是那些经典案例的重述，它们被赋予了新的视角，反映了近几年该领域的研究热点和突破。比如，书中对“绿色化学”原则在生物转化过程中的具体体现进行了深入探讨，不仅仅是口号，而是通过具体的催化剂选择和溶剂体系的改变来展示如何实现可持续性。这种对时代脉搏的紧密把握，使得这本书在经典之外，又增添了一份不可替代的现实意义。我最欣赏的是它对于反应的立体选择性控制的讨论，不同于教科书式的简单介绍，它探讨了酶活性口袋的精妙结构是如何“引导”底物分子以特定的空间取向进行反应，这种结构与功能的对应分析，令人叹服。对于那些希望系统性提升自己在生物催化领域理解深度的专业人士而言，这本书无疑是不可多得的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常巧妙，它不像某些参考书那样仅仅是知识点的堆砌，而是通过精心设计的章节逻辑，引领读者逐步深入复杂的课题。每一章的末尾总结和延伸阅读的推荐，都显示出编者对读者学习路径的周到考虑。我发现书中对一些争议性或尚无定论的研究方向也给予了客观的介绍和批判性分析，这对于培养读者的独立思考能力至关重要。它教会我们如何甄别高质量的科研信息，而不是盲目接受所有的新理论。尤其是对于新型非天然氨基酸和复杂天然产物全合成中生物转化的应用案例，书中展示了前所未有的细节和成功经验，这对于我们这些在实验室摸索的人来说，无异于“雪中送炭”。总的来说，这本书的语言精准、内容权威，它不仅是一本工具书，更像是一部浓缩了数十年该领域精华的学术史诗，值得反复研读，每次都会有新的收获。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《有机化学中的生物转化（第6版）》。 刚拿到这本厚厚的“有基化学中的生物转化（第六版）”，我第一感觉是它沉甸甸的，这绝对不是那种快餐式的入门读物。它似乎一下子就把你拉入了那个充满酶催化、微生物作用的微观世界。首先，从排版和图示来看，这本书显然是为那些已经对基础有机化学有一定了解的读者准备的。我翻阅了几章，发现它在阐述复杂的生物催化反应机理时，那种严谨的逻辑和对细节的把握，让人不禁感叹作者团队的深厚功底。例如，在讨论氧化还原酶催化时，它不仅仅停留在反应方程式的层面，而是深入到辅酶的再生循环，以及不同类型细胞色素P450亚家族的底物特异性差异。这种详尽的叙述方式，对于需要将生物转化技术应用于不对称合成的合成化学家来说，无疑是极其宝贵的。我特别欣赏其中对反应条件优化和产物分离纯化的实用性讨论，这使得理论知识能够真正落地到实验室操作中，避免了许多初学者在实际操作中容易遇到的瓶颈。它像一位经验丰富的导师，在你面前徐徐展开生物催化从原理到应用的完整画卷，让人在学习过程中充满了探索的欲望和成就感。这本书的深度和广度，完全对得起它“第六版”的厚重感，绝对是案头必备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我以一个资深研发人员的角度来评价这本书，它最出色的地方在于其知识体系的完整性和跨学科的整合能力。书中没有孤立地看待生物转化，而是将其置于整个有机合成策略的大背景下进行考量。从微生物发酵工程到纯化酶的固定化技术，再到反应器的设计，这本书几乎覆盖了一个生物转化项目从摇瓶到工业化生产的每一个关键环节。这种全景式的梳理，对于项目经理或工艺工程师来说，提供了极大的便利，让他们能够迅速掌握上下游的技术要点，从而更好地进行决策和资源调配。我特别注意到了第六版中增加的关于计算生物学在预测酶活性和定向进化方面的应用章节，这表明编著者紧跟前沿，并未固守传统方法。阅读过程中，我时不时会停下来，对照自己正在进行的项目进行思考，这本书提供的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思维框架，引导我们以更高效、更环境友好的方式去面对复杂的化学难题。