α-酮酸的合成方法及应用研究

堵国成 ， 宋 阳 ， 刘 龙 ， 李江华 ， 陈 坚

（1.江南大学 工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡 214122；2.江南大学 生物工程学院，江苏 无锡214122）

α-酮酸是一类双官能团有机化合物，是有机合成、药物合成及生物合成的重要中间体，已广泛用于医药、化学合成、化妆品、饲料和食品领域。在生物体内，α-酮酸作为氨基酸脱氨基的产物，氨基酸合成的最后一步，是氨基酸代谢中的重要物质。生物体内必须的20种氨基酸中，有12种经历酮酸形式，通过转氨基作用，生产相应的氨基酸，见表1。

表1 酮酸及其衍生物的用途Table 1 Application of α-keto acids and itsderivatives

1 化学合成法

自1835年，第一个α-丙酮酸通过化学合成的方法被人工合成以后，出现了大量关于α-酮酸的合成和性质的报道，1947年Waters综述了关于α-酮酸的合成方法[10]。1958年和1964年，Cordier着重综述了芳香族酮酸的合成，此后，随着分析和合成技术手段的发展，进一步扩展和完善了各类合成方法[9]。但是，α-酮酸的化学合成方法不仅条件苛刻，而且需要特殊结构的起始物，产率一般较低，几乎无法用于工业化的生产。除此之外，在化学合成中，需要加入剧毒性原料，如氰化物水解法、α-酮酸酯水解法等，对环境和生产人员都会造成巨大的毒害作用，所以逐渐不被人们采用。

之后，化学合成法进一步改进。1975年，Perron[10]发明的双羧基化法，该方法可以一步合成α-酮酸，而且操作简单，产品易于分离，与之前的方法相比，有较大的进步。但是，由于催化剂八羧基二钴与零价钯的络合物，价格昂贵，所以不适合大规模的生产。……