5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的生物基平台化合物,可以通过碳水化合物脱水制备得到,这种生物基平台化合物位居美国能源部宣布的"Top 10+4"平台化合物之列。然而,与其衍生物如2,5-二甲酰基呋喃(DFF)和2,5-呋喃二酸(FDCA)相比,HMF的附加值仍相对较低。因此,近年来,高附加值的HMF衍生物的合成与制备引起了科学界和工业界的广泛关注。但目前,化学法仍是合成这些高附加值衍生物的主流方法,而环境友好、高选择性、且反应条件温和的生物催化在该领域中的应用仍较少。在本文中,我们报道了酶催化HMF选择性氧化合成DFF、5-羟甲基糠酸(HMFCA)、5-甲酰基糠酸(FFCA)和FDCA。其中,Dactylium dendroides半乳糖氧化酶在辣根过氧化物酶的激活作用下,能高选择性催化HMF氧化合成DFF,反应96 h后,DFF产率达92%,选择性>99%。Escherichia coli黄嘌呤氧化酶能高效、高选择性催化HMF转化为HMFCA,反应7 h后,目标化合物产率94%,选择性>99%。Panus conchatus漆酶-TEMPO体系能够催化HMF转化为FFCA,96 h后,目标产物产率达82%,同时有其他两种氧化产物DFF(4%)及FDCA(10%)生成。最后,我们成功地利用由半乳糖氧化酶和脂肪酶构成的两步氧化偶联反应,以HMF为原料,合成了FDCA,总产率为66%。