脂肪酶催化一步酯化协同拆分合成S-萘普生淀粉酯

利用CRL脂肪酶选择性催化外消旋萘普生甲酯与玉米淀粉进行转酯化反应合成光学纯S-萘普生淀粉酯,同时达到拆分外消旋萘普生的目的.考察了有机溶剂、脂肪酶用量、底物浓度比、反应温度对酯化协同拆分反应的影响,结果表明在异辛烷中脂肪酶CRL可以催化S-萘普生甲酯与淀粉发生转酯化反应同时完成外消旋萘普生的拆分,并且在脂肪酶用量为10%、底物浓度比为1∶3、异辛烷用量为15 m L、反应温度为60℃的条件下反应6d,外消旋萘普生甲酯的转化率为42.5%,产物对映体过量值eep高达99.1%.     

有机相中固定化脂肪酶催化合成植物甾醇酯

酶法合成植物甾醇酯具有反应条件温和、产物纯度和产量高等优点,但非水相酶催化的活性和稳定性普遍较低.本文以大孔树脂固定化脂肪酶为催化剂,并在催化过程中添加乳糖的类似物,构建了有机相高效合成植物甾醇酯的工艺过程.以酯化率为考察指标,对脂肪酶和反应溶剂进行筛选,对酯化条件进行优化,同时考察了糖的种类及添加量对酶催化性能的影响.结果表明,大孔树脂NKA吸附固定化的褶皱假丝酵母(Candida rugosa)脂肪酶(NKA-CRL)为最适宜的催化剂,以正己烷为反应介质,在酸醇摩尔比为2和添加酶蛋白质量7.5%的海藻糖的条件下,40°C反应10 h,酯化率达到96.6%.连续6次催化后,植物甾醇的酯化率仍维持在85.0%以上.     

脂肪酶催化一步酯化协同拆分合成S-萘普生淀粉酯前药

利用CRL脂肪酶选择性催化外消旋萘普生甲酯与玉米淀粉进行转酯化反应合成光学纯S-萘普生淀粉酯前药,同时达到拆分外消旋萘普生的目的。考察了有机溶剂、脂肪酶用量、底物浓度比、反应温度对酯化协同拆分反应的影响,结果表明在异辛烷中脂肪酶CRL可以催化S-萘普生甲酯与淀粉发生转酯化反应同时完成外消旋萘普生的拆分,并且在脂肪酶用量为10%、底物浓度比为1:3、异辛烷用量为15mL、反应温度为60℃的条件下反应6d,外消旋萘普生甲酯的转化率为27.2%,产物对应体过量值eep高达99.4%可以作为萘普生的前药进行应用。     

不同溶剂中酶催化合成油酸酯研究初探

对几种非水溶剂中脂肪酶催化合成油酸酯 (油酸乙酯、油酸正辛酯和油酸油酯 )进行了初步考察。结果表明 ,在环己烷、正庚烷和甲苯等有机溶剂中 ,上述酯化反应都有很高的转化率 ;在所考察的实验条件下 ,超临界CO2 中反应的转化率略比上述有机溶剂中的低 ,但该结果已初步显示以超临界CO2 替代有机溶剂合成油酸酯具有很大的应用潜力。     

无机杂化脂肪酶的制备及其催化性能研究

采用脂肪酶为有机组分,Ca2+、Zn2+、Mn2+和Cu2+等4种金属磷酸盐为无机组分,制备脂肪酶-无机杂化纳米花,系统研究4种杂化脂肪酶的结构和催化活性。结果表明,制备的杂化脂肪酶具有花状的层级片状结构,并探究了无机杂化脂肪酶的最优反应时间为10 min,反应温度为40 ℃,pH为8。4种金属离子制备的杂化脂肪酶包封率达到90%以上。相比于游离脂肪酶,杂化脂肪酶的催化水解活性、催化反应速率、耐温性、耐变性剂均有所提高,其中Ca2+金属磷酸盐合成的杂化脂肪酶催化效率是游离脂肪酶的1.87倍,合成的杂化脂肪酶表现出良好的重复使用性。     

非水相脂肪酶催化氟比洛芬维C酯的合成及条件优化

采用非水相酶催化法合成氟比洛芬维生素C酯,使用高效液相色谱和质谱等方法对产物结构进行了表征.同时构建非水相反应体系,通过研究确定最优合成条件：在10 mL、0.057 mol/L的叔丁醇维生素C溶液中,分别添加2.84 mmol氟比洛芬甲酯,10%的N435脂肪酶（以底物的质量分数计）,0.8 g分子筛,在70℃,200 r/min的条件下反应28 h.最优条件下的产物转化率为73.63%.     

华根霉全细胞脂肪酶催化合成油酸油醇酯

 比较了10种不同来源的脂肪酶催化油酸与油醇酯化合成油酸油醇酯的能力,其中华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021全细胞脂肪酶的催化能力最强,其反应转化率可达到90%以上. 酯化反应的最佳油酸/油醇底物摩尔比为1.5, 最佳油酸浓度为0.3 mol/L, 细胞干粉含水量为3.0%～7.5%时对酯化反应最为有利. 以生物相容性指数logP值为指标选择不同的有机溶剂作为有机相进行酯化反应,发现logP值为3.5～4.5的有机溶剂促进酯化效果较好. 全细胞脂肪酶的pH适应范围很广,最佳pH在9.0左右; 最佳反应温度为30 ℃.     

不同取代度纤维素苯甲酸酯负载钌纳米簇催化苯加氢反应

以纤维素为原料、苯甲酰氯为酯化剂的条件下合成了纤维素苯甲酸酯(CB), 通过控制苯甲酰氯的量得到了不同取代度的CB, 且不同取代度的CB 在苯、环己烯和环己烷中的溶胀度不同. 将CB 与正丁醇还原得到的单分散Ru 纳米簇进行杂化后得到Ru/CB 杂化膜, 并将其用于催化苯选择加氢反应. 利用傅立叶转换红外光谱仪, X-射线光电子能谱,X-射线衍射和透射电子显微镜对不同取代度的CB 和杂化膜的结构与性能进行了表征. 研究发现, 杂化膜的溶胀度是影响苯的转化率和环己烯选择性的重要因素. 活性评价结果表明, 苯的转化率随着取代度的增大而增大, 最高为2.8%;环己烯的选择性随取代度的增大而减小, 最高为53.4%.     

界面活化的溶胶凝胶包埋Candida rugosa脂肪酶催化合成维生素E琥珀酸酯

采用界面活化的溶胶凝胶包埋Candida rugosa脂肪酶(CRL)催化合成了维生素E琥珀酸酯.考察了影响溶胶凝胶包埋固定化CRL的因素,获得的最佳固定化条件为:丙基三甲氧基硅烷/正硅酸四乙酯摩尔比为1/1,水与硅烷前体摩尔比为15,酶的添加量为0.5mg/ml,PEG400的添加量为12μl/ml溶胶. 溶胶凝胶包埋的CRL在50℃,18h后其活性仍然保持了70.58%,是游离酶的2.6倍,且稳定性得到了明显的改善.基于CRL的界面特性,采用五种表面活性剂对其进行界面活化.结果表明,采用橄榄油活化的溶胶凝胶包埋的CRL合成维生素E琥珀酸酯的酯化活力最高,相比原酶和未界面活化的溶胶凝胶包埋酶分别提高了6.7和1.43倍.     

紫外分光光度法表征Lipozyme TL IM脂肪酶转酯化活性

建立了一种新的有机相脂肪酶转酯化活性测定方法. 以正己烷为溶剂,脂肪酶催化棕榈酸对硝基苯酯和正丁醇的转酯化反应为模型反应,通过测定反应液中310 nm下吸光值的变化计算反应转化率. 以气相色谱法对新建的紫外分光光度法进行验证,分别采用这两种方法测定了七种商品化脂肪酶的转酯化活性,两种方法所得实验结果基本一致. 利用紫外分光光度检测法考察了Lipozyme TL IM脂肪酶催化转酯化的时间进程及合成活性与酶量的关系,并对Lipozyme TL IM催化转酯化的性质（最适溶剂、酰基受体特异性、醇耐受性、最优反应温度和热力学稳定性）进行了表征.     

磷钨酸插层Zn/Al类水滑石催化合成邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯

以对苯二甲酸根阴离子为预支撑体,制备了磷钨酸插层Zn/Al类水滑石杂化物催化剂,将其用于邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOP)的合成反应.研究了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等对邻苯二甲酸酐转化率的影响,及催化剂的可重复利用性.结果表明,磷钨酸-Zn/Al类水滑石杂化催化剂对DOP合成的催化效果较好,在催化剂用量为苯酐质量的0.76%,异辛醇与邻苯二甲酸酐的摩尔比为2.5,反应温度为180℃,反应时间为4.5 h,带水剂环己烷约为苯酐质量65%的反应条件下,苯酐转化率可达92.8%;反应10 h转化率可达97.9%.催化剂重复使用时转化率略有下降,经过乙醇洗涤再生,活性即可基本恢复.     

微波辅助酶促月桂酸淀粉酯的合成

以天然玉米淀粉和月桂酸为原料,脂肪酶Novozym 435为催化剂,研究了微波辐照下月桂酸淀粉酯的酶促合成.通过对淀粉进行预处理活化来提高淀粉的酯化反应活性,并主要考察了微波功率、月桂酸用量、脂肪酶Novozym 435用量及反应时间等参数对酶促月桂酸淀粉酯合成的影响.采用气相色谱法进行取代度的测定,并以取代度为考察指标,确定了最佳的反应条件.结果表明,淀粉的最佳预处理方法为NaOH/尿素混合溶液法,经该法处理后淀粉的酯化反应活性大大提高;微波辐照技术的应用大大缩短了反应时间,并提高了月桂酸淀粉酯的取代度.适宜的工艺条件为:微波功率为240 W,月桂酸用量为30%,酶加入量为7%,反应时间26 min.     

微波辅助酶促月桂酸淀粉酯的合成

以天然玉米淀粉和月桂酸为原料,脂肪酶Novozym 435为催化剂,研究了微波辐照下月桂酸淀粉酯的酶促合成。通过对淀粉进行预处理活化来提高淀粉的酯化反应活性,并主要考察了微波功率、月桂酸用量、脂肪酶Novozym 435用量及反应时间等参数对酶促月桂酸淀粉酯合成的影响。采用气相色谱法进行取代度的测定,并以取代度为考察指标,确定了最佳的反应条件。结果表明,淀粉的最佳预处理方法为NaOH/尿素混合溶液法,经该法处理后淀粉的酯化反应活性大大提高;微波辐照技术的应用大大缩短了反应时间,并提高了月桂酸淀粉酯的取代度。适宜的工艺条件为：微波功率为240W,月桂酸用量为30%,酶加入量为7%,反应时间26min。在上述反应条件下可以制得取代度为 0.0311的月桂酸玉米淀粉酯。     

季戊四醇四油酸酯的合成与抗磨性能分析

用甲苯作带水剂,季戊四醇和油酸在对甲苯磺酸催化下反应合成了季戊四醇四油酸酯,采用层析柱对其进行提纯,采用红外光谱和质谱对其进行了定性分析。通过单因素考察,优化了目标产物的合成工艺条件。采用高频往复摩擦试验机评价其抗磨效果。结果表明:合成季戊四醇四油酸酯的工艺条件为:反应时间为1.5 h,反应温度为170℃,油酸、季戊四醇摩尔比为4.3∶1,催化剂用量为酸醇总质量的1.5%,在该工艺条件下季戊四醇四油酸酯的酯化率达到97.8%;合成的季戊四醇四油酸酯具有较高的运动粘度,粘度指数为219,酸值为0.37 mg KOH/g;季戊四醇四油酸酯大幅提高了柴油的抗磨性。     

无碱条件下Au/ZnO选择性催化氧化1,3-丙二醇合成3-羟基丙酸甲酯

采用溶胶-沉积法合成了高选择性的Au/ZnO催化剂,用于1,3-丙二醇选择性氧化酯化为3-羟基丙酸甲酯的反应.研究了保护剂PVA用量、金溶胶合成温度、金负载量及催化剂循环利用对反应的影响,且优化了反应温度和反应压力,并对催化剂进行了XRD和TEM表征.结果表明,PVA∶Au(m/m)=1∶4、金溶胶合成温度25℃、金负载量1%的Au/ZnO对目标反应的催化活性最好,在100℃和Po2=2MPa的条件下1,3-丙二醇的转化率达82.8%,产物3-羟基丙酸甲酯的选择性达95.4%.Au纳米粒子的粒径影响催化性能,在Au平均粒径为2.8~6.1nm的范围内,产物选择性随Au纳米粒子的粒径的减小而增大,平均粒径在2.8~4.8nm的范围内时,催化剂具有较好的产物选择性(大于90%);Au/ZnO催化剂循环利用4次后催化性能(转化率和选择性)无明显下降;并推测了无碱条件下Au/ZnO选择性催化氧化1,3-丙二醇合成3-羟基丙酸甲酯的反应机制.     

无溶剂体系酶促阿魏酸双甘酯合成的研究

对酶催化合成阿魏酸双甘酯的脂肪酶进了筛选和比较,并对影响合成阿魏酸双甘酯的因素(助溶剂、转速、底物比、时间、温度、水含量和硅藻土添加量)进行了探讨,结果表明无溶剂反应体系中阿魏酸双甘酯的产率远远高于含有助溶剂体系中反应.同时优化了反应条:无溶剂体系中在70mg CRL催化下,转速为150 r/m in,底物比为1:1,反应时间为120 h,水含量为10 ug/g,硅藻土添加量为40 mg时产率可达33.25%.     

Lipozyme TL IM催化油酸酯化反应制备1,3-甘油二酯

探究了固定化脂肪酶Lipozyme TL IM催化单甘酯与油酸进行酯化反应制备1,3-甘油二酯的可能性,考察了溶剂、水活度、反应温度、底物摩尔比以及溶剂用量对甘油二酯产率及脂肪酶1,3-位置选择性的影响.在优化的实验条件(45℃,1.5 g Lipozyme TL IM,油酸与单甘酯摩尔比1.5∶1,6.0 g三氯甲烷,水活度为0.33)下,反应6 h时,甘油二酯产率可达80%,其中1,3-甘油二酯产率高达92%以上.Lipozyme TL IM循环使用5次后,甘油二酯产率及脂肪酶选择性无明显下降.     

十二烷基苯磺酸/异辛烷微乳液中脂肪酶催化合成异丁酸异戊酯

在十二烷基苯磺酸(DBSA)/异辛烷微乳液中进行了脂肪酶催化合成异丁酸异戊酯的反应, 考察了微乳体系的含水量w₀、溶解酶缓冲溶液的pH值、反应温度等因素对酯合成反应转化率的影响; 与前期研究的CTAB微乳体系进行比较发现, DBSA微乳体系中的酯合成反应速率明显增加, 短时间内的转化率显著提高, 在温和条件下反应9 h后, 转化率达90%以上; 通过DBSA体系中有酶与无酶条件下反应进程的比较得知, DBSA作为一种质子酸对酯合成反应具有一定的催化能力; 提出了该体系中微乳催化、酶催化和质子酸催化的三重催化机理.     

聚离子液体固载金纳米粒子的制备及其催化性能

合成了氨基功能化乙烯基咪唑离子液体(AIL),利用氨基固定金纳米粒子以及双键的聚合作用,获得了聚离子液体固载金纳米粒子的催化剂(GNPs-P-AIL).采用红外光谱、紫外-可见光谱和透射电子显微镜等方法对GNPs-P-AIL进行了表征.结果表明,AIL在固定金纳米粒子并聚合后仍然保持着离子液体的基本结构,金纳米粒子分布均匀,粒径为6～8 nm.GNPs-P-AIL催化剂对苯乙烯环氧化具有较好的催化活性,以双氧水为氧化剂,在60℃下反应6 h时,苯乙烯的转化率和环氧苯乙烷的选择性分别可达81.5%和88.3%.     

华根霉菌丝体结合脂肪酶催化酯合成动力学拆分2-辛醇

研究了华根霉CCTCC M201021菌丝体结合脂肪酶(RCL)在非水相中催化酯合成动力学拆分外消旋2-辛醇的能力.发现RCL对该反应具有较好的光学选择性(E>100),辛酸和异辛烷分别是最佳的酰基供体和反应溶剂,体系水活度的减少对反应的光学选择性没有明显影响,但能显著提高反应初速度.在相同转化率下,通过添加3A分子筛降低体系水含量可使反应初始速度提高7.3倍.当底物浓度提高到0.230 mol/L,反应40 h时转化率达44.4%,产物酯的ee值为94.7%.与三种商品化脂肪酶进行了比较,发现在相同条件下RCL对2-辛醇的拆分不但具有较好的光学选择性(E=103.1),而且也表现出较高的反应初速度和转化率.