元素百科环丙烷催化为绿色化学打开了大门。从一组酶将未活化的烯烃转化为环丙烷的四个三维异构体–这是生物催化反应的第一个例子，它是由自然界中不存在的血红素蛋白进行的。研究人员表示，这组生物催化剂可以作为环丙烷产品“绿色”合成的起点。这些产品包括杀虫剂拟除虫菊酯和几种喹诺酮类抗生素。
特别是在生产过程中，使用酶来实现有价值的小分子的可持续合成是有用的。问题是酶只能催化很小范围的反应。现在，加州理工学院的脸 Arnold研究小组已经证明，它们可以“导入”一些从小分子有机金属催化剂到生物学的转变。
Arnold的团队筛选出一系列天然和工程的血红素结合蛋白，称为铁啉。她的团队已经证明，血红素蛋白可以转化为催化苯乙烯基烯烃和重氮乙酸乙酯的环丙烷化反应。这一次，他们专注于在三维合成中使用未活化的烯烃和缺乏电子烯烃。在这种合成中，一组互补催化剂可以生成产品中所有可能的三维异构体。筛选候选药物时，不同的立体异构体具有重要意义，具有非常不同的生物活性。
研究小组提高了血红素产生酶的能力，通过卡宾转移催化烯烃转化为环丙烷。它广泛应用于合成化学中，这种反应在自然界中是未知的。研究小组报告说，细菌中表达的血红素蛋白催化环丙烷化反应在温和的水溶液中。通过利用蛋白质固有的序列多样性，他们可以有选择地获得产品中每一个可能的三维异构体。
虽然其他工作表明这种环丙烷化反应是可以做到的，但这些工作的重点一直是使用活性苯乙烯醇。Renatata，美国斯克里普斯研究所 他解释说，它在与脂肪族烯烃的反应方面取得了一些进展，但它们通常需要将辅助因子中的金属从铁转化为其他替代品，从而使过程不完全遗传代码。这项研究是新颖的，因为Arnold和他的同事发现，新的生物催化剂可以用于非苯乙烯基烯烃的环丙烷化，而无需改变金属的特性。
然而，Renata指出，该系统可用于环丙烷产品的可持续合成还有很长的路要走。更换令人印象深刻，但可能不够高，无法实际用于过程制造环境。但酶的进一步工程可以解决这个问题–这只是时间问题。
