一、Baeyer-Villiger氧化反应

Baeyer-Villiger氧化反应是1899年由Asolfvon Baeyer和Victor Villiger发现的一类将酮或环酮氧化到酯或内酯的反应。普遍接受的Baeyer-Villiger反应机理^【1】（图式1）是：第一步，过氧酸对酮的羰基碳加成生成具有四面体结构的”Criegee”中间体，第二步，中间体重排生成相应的酯或内酯。

图式1：Baeyer-Villiger氧化反应机理

Baeyer-Villiger氧化反应是教科书中一个经典的化学反应，至今仍是有机合成中的一个常用反应，经过100多年的发展，现在各种方法已被广泛应用于将酮或环酮转化为更复杂，更有价值的酯或内酯，广泛应用于合成许多天然产物和有机中间体以及一些高分子材料单体（如ε-己内酯）等^【2-3】.这一反应的优点主要有^【4-5】:(1)当分子中有其他官能团存在时(如不饱和酮中的C=C双键),其他官能团可不受影响;(2)可根据不同迁移基团的迁移特性有效控制产物的立体化学;(3)如果发生迁移的碳原子具有手性,其迁移前后绝对构型保持不变;(4)反应中可用氧化剂和催化剂较多;(5)能氧化许多含碳化合物,如:可将酮或环酮氧化成酯或内酯、苯甲醛氧化成苯酚、羧酸氧化成酸酐等。

Baeyer-Villiger 氧化反应能控制产物的立体化学结构， 在有机合成中对功能基转化和环扩张有重要的意义， 因此氧化所得的产物可以广泛应用于合成许多天然产物和药物中间体以及一些高分子材料的单体等，是目前有机化学研究的热点之一。随着对该反应研究的深入，其催化剂的类型也在不断地增多，包括均相催化剂、非均相催化剂、生物催化剂。均相催化剂选择性和转化率虽高，但不及非均相催化剂重复利用率高。生物催化剂绿色环保，是未来研究的重点之一。

二、单加氧酶

Baeyer-Villiger 单加氧酶是一种重要的生物催化剂，可用于合成一系列有价值的酯和内酯化合物。单加氧酶(BaVilliger monooxygenases， BVMOs)属黄素类酶，是一类催化有机物分子直接加氧的酶，催化一个氧原子与底物作用， 另一个氧原子被还原成水^[6](图式2)。可以对链酮和环酮进行立体选择性 BV 氧化反应， 转化成相应的酯或内酯。该酶在氧化过程中依赖于 NAD(P) H、氧气和黄素辅酶^[7-8]等提供还原黄素用的电子。反应需要还原型辅助因子， 如 FAD、 NADP、 抗坏血酸、 铜和铁及细胞色素c，所需辅助因子随各种单加氧酶而异。这类催化剂具有化学选择性、区域选择性和光学异构选择性^[9]。

图式2：BVMOs 催化的 BV 氧化反应