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Eine Enzymkaskade zur Synthese von ε‐Caprolacton und dessen Oligomeren
Author(s) -
Schmidt Sandy,
Scherkus Christian,
Muschiol Jan,
Menyes Ulf,
Winkler Till,
Hummel Werner,
Gröger Harald,
Liese Andreas,
Herz HansGeorg,
Bornscheuer Uwe T.
Publication year - 2015
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201410633
Subject(s) - chemistry , cyclohexanol , medicinal chemistry , polymer chemistry , catalysis , organic chemistry
In industriellem Maßstab wird Poly‐ε‐caprolacton (PCL) gegenwärtig nur chemisch produziert, wobei mit Peressigsäure ein gefährliches Reagens als Oxidationsmittel genutzt wird. Baeyer‐Villiger‐Monooxygenasen (BVMOs) ermöglichen im Prinzip die enzymatische Synthese von ε‐Caprolacton (ε‐CL) direkt ausgehend von Cyclohexanon mit molekularem Sauerstoff, doch gegenwärtige Systeme leiden unter niedriger Produktivität sowie Substrat‐ und Produktinhibierung. Wir überwanden wesentliche Limitationen eines solchen biokatalytischen Wegs durch die Kombination einer Alkoholdehydrogenase mit einer BVMO für die effiziente Oxidation von Cyclohexanol zu ε‐CL. Entscheidend war die direkte Ringöffnungs‐Oligomerisierung des in situ gebildeten ε‐CL in wässriger Phase unter Nutzung der Lipase A aus Candida antarctica. So wurde das Problem der Produktinhibierung gelöst, und Oligo‐ε‐CL wurde mit >20 g L −1 ausgehend von 200 m M Cyclohexanol erhalten. Dieses Oligomer konnte chemisch leicht zu PCL polymerisiert werden.