触媒作用は、酵素の存在下で化学反応が行われるプロセスです。触媒や酵素を使用することで、反応速度が上がります。このようなプロセスは、酵素触媒作用であると言われています。触媒は体内に存在する生物学的成分で、特定の役割を果たします。体のすべての生物学的および代謝反応は通常ゆっくりですが、これらの触媒の助けを借りてより速く起こります.触媒または酵素は、食品の消化、脂肪、炭水化物の消化などの代謝反応をより速い速度で実行するために、特定の方法でアミノ酸を配置することによって形成されるタンパク質です。タンパク質は体に非常に必要です.
酵素は、生物の細胞内で自然に生成または合成されます。細胞内の小さな構造体であるリボソームは、細胞の核内で RNA の指示に従って、さまざまなアミノ酸を結合させてタンパク質を生成します。現在、酵素は実験室でも生産されています。このような酵素は、最新のバイオテクノロジー技術を使用して得られる非天然酵素です。これらの改変された非天然酵素は、天然の酵素または古典的な触媒方法では触媒できないいくつかの反応を行う際に利用されます。天然または非天然の酵素を利用して有機化学合成を行うプロセスは、化学酵素合成と呼ばれます。
内容の概要: 化学酵素合成反応は、応用触媒の分野で主要な役割を果たします。
これらの反応は多段階シーケンスで発生しますが、生体触媒反応 (触媒による生物学的反応) は他の変化と組み合わされ、分取有機合成および材料化学において非常に効率的なツールを提供します。触媒作用のある生物学的反応では、有機化学者は細胞の代謝を担う酵素を使用して、pH と温度の穏やかな条件で高度に選択的かつ特異的な化学変換を実行します。これは通常、従来の方法では達成が困難です。
触媒による生物学的反応は、実験室の目的、合成、または産業で使用される環境に優しい合成プロセスに大きな注目を集めています。これらの技術は、費用対効果が高いか非常に経済的である、毒性の低い試薬、反応のための温和な条件、および副反応と最小限の副産物が少ないなど、合成方法によって引き起こされるいくつかの欠点を回避します.
化学酵素反応は、バイオマスから得られる再生可能資源 (何度でも使用できる資源) の合成やバイオベースのモノマーの調製において、多くの研究者によって数十年にわたって研究されてきました。ポリマーと材料の機能を強化します。
化学酵素合成反応において、基質への触媒の添加を含むステップは、立体的に制御された方法で既存の化学結合を切断することによって新しい化学結合を形成する不斉反応です。これは、産業界が化合物のエナンチオピュアな形態を取得または調製する上で非常に重要です。立体的に制御された方法は、必要な生成物を得るために特定の方法で反応を導くことです。不斉炭素またはキラル炭素は、対称性のない炭素、または周囲に 4 つの異なる基を持つ炭素です。そのような炭素はキラル炭素です。このような反応における炭素のキラリティーは、薬物の効率と特異性にとって非常に重要です。
炭素または基のキラリティーは非常に重要な要素です。生物学的システムにおけるそれらの影響は、身体のさまざまな部分にある受容体と酵素の間の相互作用に強く依存するからです。化学酵素合成は、通常、副産物を減らす単離されたより安定した酵素を使用するか、内部に補因子再生システムを持ち、グリーンケミカルとして作用する細胞全体によって行うことができます。有機合成によって得られる薬物は特異性が高く、標的に特異的に作用するキラル炭素を持っています。
利点
化学酵素合成で使用される酵素は、環境に対して完全に無害であり、生分解性です。 (これは、廃棄時に簡単に分解することを意味します)。
化学酵素合成における酵素は、穏やかまたは塩基性の生物学的条件下で反応または活性を発揮します。これにより、分解、異性化などの望ましくない反応を最小限に抑えることができます。そのため、不必要な製品の地中への廃棄を減らすことができます。
化学酵素合成に用いる酵素は、通常固体表面に固定化(動かないように固定)されています。これらの酵素は安定性が高く、有効に再利用されることが観察されています。このような酵素は、マイクロリアクター内で連続的に反応するために使用されます。
