天津工生所建立酶催化的科爾貝-施密特反應(yīng)實(shí)現(xiàn)二氧化碳高值化利用

　　科爾貝-施密特（Kolbe-Schmitt）反應(yīng)是指苯酚鈉與二氧化碳在堿性和高溫高壓（100Pa，125°C）條件下生成水楊酸的反應(yīng)，是工業(yè)生產(chǎn)水楊酸及同系物的主要合成方法，也是二氧化碳回收再利用的重要途徑。水楊酸及同系物廣泛應(yīng)用于合成染料和醫(yī)藥產(chǎn)品，如阿司匹林、殺蟲劑等。

　　芳香酸脫羧酶催化芳香酸的脫羧反應(yīng)及逆向的芳香烴羧基化反應(yīng)（即科爾貝-施密特反應(yīng)）在常壓水相體系中進(jìn)行，可以解決傳統(tǒng)科爾貝-施密特反應(yīng)需要?jiǎng)×曳磻?yīng)條件的難題。但是，在常壓水相體系中反應(yīng)的熱力學(xué)平衡使得反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率很低，即使在最優(yōu)條件下仍低于50%。

　　中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員朱敦明和吳洽慶帶領(lǐng)的生物催化與綠色化工研究團(tuán)隊(duì)用含有芳香酸脫羧酶的重組大腸桿菌作為生物催化劑，采用巧妙的方法在體系中添加沉淀劑季銨鹽，解決了可逆平衡反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低的問題，大大推動(dòng)了反應(yīng)平衡向羧化方向移動(dòng)，使對(duì)間苯二酚和鄰苯二酚的羧化轉(zhuǎn)化率可達(dá)97%，為二氧化碳綠色固定及有機(jī)芳香酸的綠色合成提供了新途徑。

　　這一成果發(fā)表在ACS Catalysis 期刊上，該項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金的支持（21472232），天津工生所2013級(jí)博士研究生任杰為論文的第一作者。

酶催化的科爾貝-施密特（Kolbe-Schmitt）反應(yīng)