新型对称烷基咪唑离子液体介质中酶催化合成ι-乙酸薄荷酯

设计合成三种新型对称烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体--1,3.-二正丁基咪唑六氟磷酸盐([DnBIM][PF6]),1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([DiBIM][PF6])和1,3-二仲丁基咪唑六氟磷酸盐([DsBIM][PF6]).以脂肪酶pseudomonas cepacia 催化ι-薄荷醇和乙酸酐的酯化过程为模型反应,分别考察不同介质中酶的活性、反应性和稳定性,结果表明作为反应介质三种新犁离子液体均优于经典离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和有机溶剂正己烷.在三种新的离子液体中,[DiBIM][PF6]具有最好的亲生物性而被选择作为模型反应介质.此外,影响ι-薄荷醇转化率的各种因素(包括反应温度、底物投料比、离子液体用量和含水量)及酶的重复利用性也被详细研究.在最佳反应条件下,ι-薄荷醇转化率达到97.4%,酶促反应速度、平衡转化率和半衰期分别是正己烷中的12.7,4.6和15.1倍.脂肪酶重复使用10次后催化活性没有明显减少.由于三种新型离子液体互为同分异构体,以上事实还表明除憎水性和亲核性以外离子液体的空间构型也是影响酶行为的一个重要因素.     

新型对称烷基咪唑离子液体介质中酶催化合成l-乙酸薄荷酯

设计合成三种新型对称烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体——1,3-二正丁基咪唑六氟磷酸盐([DnBIM][PF6]), 1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([DiBIM][PF6])和1,3-二仲丁基咪唑六氟磷酸盐([DsBIM][PF6]). 以脂肪酶pseudomonas cepacia催化l-薄荷醇和乙酸酐的酯化过程为模型反应, 分别考察不同介质中酶的活性、反应性和稳定性, 结果表明作为反应介质三种新型离子液体均优于经典离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和有机溶剂正己烷. 在三种新的离子液体中, [DiBIM][PF6]具有最好的亲生物性而被选择作为模型反应介质. 此外, 影响l-薄荷醇转化率的各种因素(包括反应温度、底物投料比、离子液体用量和含水量)及酶的重复利用性也被详细研究. 在最佳反应条件下, l-薄荷醇转化率达到97.4%, 酶促反应速度、平衡转化率和半衰期分别是正己烷中的12.7, 4.6和15.1倍. 脂肪酶重复使用10次后催化活性没有明显减少. 由于三种新型离子液体互为同分异构体, 以上事实还表明除憎水性和亲核性以外离子液体的空间构型也是影响酶行为的一个重要因素.     

新型温控离子液体介质中脂肪酶催化合成乙酸苯乙酯

 设计合成了三种同分异构离子液体 1,3-二正戊基咪唑六氟磷酸盐 ([D(n-C5)Im]PF6)、1,3-二异戊基咪唑六氟磷酸盐 ([D(i-C5)Im]PF6) 和 1,3-二 (2-甲基丁基) 咪唑六氟磷酸盐 ([D(2-mb)Im]PF6). 以假单胞菌脂肪酶 Pseudomonas cepacial 催化合成乙酸苯乙酯为模型反应, 分别考察了反应介质对酶行为的影响. 结果发现, 酶在离子液体[D(2-mb)Im]PF6 中的活性及反应性能明显高于有机溶剂正己烷. 基于[D(2-mb)Im]PF6 离子液体的温控特点, 提出了一种高温反应与低温分离相结合的乙酸苯乙酯合成路线. 通过优化实验, 得到合成乙酸苯乙酯的最佳反应条件为: 30 mg 酶, 1.0 g 离子液体, 2% 含水量, 反应温度 35 oC, 反应时间 48 h. 此时, 乙酸苯乙酯产率达 92.3%. 脂肪酶在[D(2-mb)Im]PF6 中的稳定性是在正己烷中的 7.4 倍, 且重复使用 10 次后催化活性没有明显降低. 此外, 采用圆二色谱和内源荧光光谱法研究了不同介质中脂肪酶结构的变化. 结果表明, 脂肪酶在[D(2-mb)Im]PF6 中有较大的氨基酸残基裸露程度和良好的二级结构稳定性.     

离子液体中酶促区域选择性合成CFAE

碳水化合物脂肪酸酯(CFAE)作为一类非离子型生物表面活性剂,被广泛用于食品、医药及化妆品工业,一些CFAE还具有抗菌、抗肿瘤等特殊生物活性。非水介质中酶促区域选择性合成CFAE反应的瓶颈在于高极性碳水化合物与酰基供体不易相溶,并具有多个可酰化羟基。传统有机溶剂虽能提高极性底物在体系中溶解度,但常使酶活下降。新型绿色介质离子液体用于CFAE的酶法合成过程具有诸多优点,不仅生物催化剂能维持较好的活性与稳定性,且良好的底物溶解性可改善反应区域选择性及转化速率,反应体系还可重复利用。本文介绍了离子液体中影响酶促区域选择性合成CFAE反应的主要因素,包括酶、底物在离子液体中的溶解性能及底物自身性质等,详述了离子液体中酶促制备CFAE的研究进展,也指出了酶促合成CFAE存在的问题与发展前景。     

离子液体的制备及其在酶催化反应中的应用

离子液体，尤其是非水溶性离子液体可以作为一种溶剂或酶的载体用于非水相酶促反应中，也可以用于双相体系中的酶促反应。本文概括性介绍了常见离子液体的制备，总结和讨论了离子液体中酶的活性、稳定性、反应选择性以及各类酶在离子液体中的催化反应行为。离子液体的物性及其与酶的相容性对酶本身及酶促反应都有很大的影响。在非水相酶促反应中，离子液体的极性作用不遵从通常用来判别大多数有机物溶剂行为的规则，比如lgP规则。     

离子液体中的酶催化反应

离子液体作为酶催化反应的介质正越来越多的受到关注,因为与传统有机溶剂和水相比,酶在离子液体中表现出了更好的活性、热稳定性、立体选择性、对映体选择性和可循环性。本文综述了近几年来脂肪酶、氧化还原酶、蛋白酶在离子液体中的催化反应。     

手性咪唑酯类离子液体的合成及其物理性能

以咪唑,溴代烷烃及(-)-薄荷醇为原料合成了12个手性咪唑酯类离子液体,其结构经NMR和IR表征.物理性能研究结果表明,该类离子液体具有较好的热稳定性,且比旋光度存在一定的改变规律.     

水饱和离子液体中萘普生的酶法拆分

 考察了五种水饱和离子液体反应介质中固定化脂肪酶催化外消旋萘普生甲酯的水解. 结果表明,这些具有不同阴阳离子组合的咪唑基离子液体作为反应介质都能促进水解反应的有效进行,但在水饱和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(［bmim］PF6)中,反应进行得更快,转化率更高. 这些离子液体对脂肪酶均有一定的溶解作用并使溶解的脂肪酶失活. 脂肪酶在离子液体中的溶解度与其剩余活性之间有一定的相关性. 为了解决脂肪酶在离子液体中的溶解问题,使用非极性、高比表面积的无定形多孔硅胶YWG-C6H5对脂肪酶进行了固定化. 在水饱和［bmim］PF6中使用固定化脂肪酶催化反应,反应72 h的转化率为28.3%, 产物的对映体过量值为98.2%, 继续进行反应,转化率将增加,但产物的对映体过量值明显下降. 利用离子液体有别于传统有机溶剂的特性,对离子液体的循环使用、产物的回收和水的补充方法进行了研究. 在反复批式反应中,固定化脂肪酶连续使用五次,活性仅略微下降.     

一类新型酯类离子液体的合成

以氯乙酸乙酯和氮杂环化合物(1-甲基咪唑、吡啶、N-乙基哌啶、N-甲基吗啉)为原料, 采用两步法合成了一类新型的酯类离子液体, 对合成的12个化合物进行了元素分析, ¹H NMR谱和一些物理性质的测定. 大多数化合物的熔点低于100 ℃, 为室温离子液体. 所合成离子液体的热稳定范围都比较宽, 性质稳定.     

功能化离子液体修饰的SBA-15固定化Burkholderia cepacia脂肪酶

采用含不同碳链长度咪唑环的烷基功能化离子液体修饰介孔材料SBA-15,并通过X-射线衍射、元素分析、N2吸附-脱附、红外光谱和扫描电镜等方法研究了离子液体修饰对SBA-15结构的影响.以三乙酸甘油酯的水解为探针反应,考察了甲基、丁基、辛基等不同链长烷基取代咪唑类离子液体修饰的SBA-15固定化Burkholderia cepacia脂肪酶(BCL)的酶活、最适反应条件及稳定性等酶学性质.结果表明,离子液体修饰后材料保持了原有的介孔结构,其固定化酶对温度及低pH的敏感度降低,比活力及稳定性均显著提高.其中甲基功能化离子液体修饰的SBA-15固定化酶的比活力最高,是原粉SBA-15固定化酶的2.4倍;辛基功能化离子液体修饰的SBA-15固定化酶的热稳定性、储存稳定性、重复使用性及有机溶剂耐受性最佳.     

Synthesis of gold nanoparticles modified with ionic liquid based on the imidazolium cation

The synthesis and processing of nanoparticles consisting of metallic nanocrystal cores and organic monolayer shells promise interesting technological applications. Here, we report the synthesis of gold nanoparticles modified with ionic liquids based on the imidazolium cation. Aggregation-induced color changes of the gold nanoparticles in an aqueous solution were used as an optical sensor for anions via anion exchange of ionic liquid moiety. We also demonstrated the phase transfer of the gold nanoparticles from aqueous media to ionic liquid.     

功能性离子液体支载液相有机合成研究进展

阐述了功能性离子液体支载液相有机合成的概念、特点及其在小分子杂环化合物、多肽、寡糖合成等有机反应中的应用, 以及功能性离子液体支载的催化剂和试剂在液相有机合成中的应用. 研究表明功能性离子液体作为一种新型的高负载量的可溶性载体可以广泛应用于液相有机合成中, 有效地促进了反应的进行, 简化了分离手段, 显著地提高了反应的选择性和收率.     

Synthesis of Aryl Allyl Ether in the Recyclable Ionic Liquid [bmim]PF_6

Ionic liquids, especially imidazonium salts, have recently gained recognition as possible environmentally benign alternative chemical process solvents. This is mainly due to their nonvolatile nature, insolubility in some solvents as well as their ability to dissolve a wide range of organic and inorganic materials, allowing the ionic liquids easy recovery and recycling. Examples of their application in organic reactions have been summarized in a number of recent review articles. 1 Aryl allyl et…     

Unique role of water content in enzymatic synthesis of ethyl lactate using ionic liquid as solvent

Enzymatic synthesis of ethyl lactate was studied in organic solvents and in ionic liquids to determine optimal media for the reaction, and to investigate the effect of water content on the ester yield. Experiments proved that Cyphos 202 ionic liquid is the best solvent affording the highest ethyl lactate yields. Furthermore, 20 times less enzyme sufficed to carry out the reaction in this ionic liquid compared to organic solvents; ionic liquid could be applied as solvent. Using water removal, the ester yield decreased since a side reaction, dimerization of lactic acid, occurred as well. In contrast to these results, without water removal, the produced water was partly consumed by the decomposition of lactoyllactic acid to free lactic acid, increasing thus the substrate concentration of the mixture and enhancing the ester yield.     

离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用

综述了离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用进展. 离子液体载催化剂是针对离子液体中催化剂难以回收利用的问题提出来的, 它不仅可以实现均相催化, 而且反应产物容易分离, 催化剂可以循环使用. 离子液体载有机试剂合成, 又称为离子液体相有机合成, 具有固相反应产物纯度高和液相反应反应快的优点. 在离子液体载无机试剂的反应中, 反应物毒性降低, 反应条件温和, 产物选择性好.     

微波辅助离子液体法在液相合成中的应用

作为一种新型的绿色化学合成方法,微波辅助离子液体法融合了离子液体与微波加热法的优点,具有合成快速、操作简便、产率高,绿色环保等特点,在液相合成方面体现出明显的优势。本文综述了离子液体作为微波吸收剂在液相有机合成、无机纳米材料合成方面的研究进展,对比分析了微波辅助离子液体法同多种传统方法的应用效果,阐明了该方法的优势,并展望该领域今后的发展方向。     

Development of Ionic Liquids as Green Reaction Media and Catalysts

A brief review of the work carried out at Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences for development of ionic liquid as green reaction media and catalysts is presented. This includes the processes of ionic liquid to be used as catalyst, reaction media, development of functional ionic liquid and methods for synthesis of immobilized ionic liquid. In the end, some prospects for development of ionic liquid are also addressed.     

离子液体中β-葡萄糖苷酶生物催化合成红景天甙

比较了聚乙二醇修饰的β-葡萄糖苷酶在三种离子液体([bmim]PF6,[bmim]BF4,[bmim]Tf2N)及两种常用有机溶剂(1,4-二氧六环、正己烷)中的催化性能,确定了适宜的反应介质;考察了底物浓度、温度、体系含水量和反应时间等因素对β-葡萄糖苷酶催化合成红景天甙反应的影响.结果表明,在最佳反应介质[bmim...     

固定化离子液体在有机合成中的应用

固定化离子液体是将离子液体通过物理吸附或化学键合等方法与固载材料结合而成,不仅保持了离子液体稳定性好、挥发性低、结构可优化等特点,还提高了离子液体的催化活性和重复利用性。固定化离子液体广泛应用于缩合、偶联及不对称合成等反应中。本文介绍了固定化离子液体的制备、固载材料的分类、结合方式及固定化离子液体在有机合成中的应用进展。     

Highly efficient synthesis of 21-thia-5,10,15,20-tetraarylporphyrins and 21,23-dithia-5,10,15,20-tetraarylporphyrins in presence of acidic ionic liquid catalyst

The reaction of 2,5-bis-(α-arylhydroxymethyl)thiophenes with 5-aryldipyrromethanes in the presence of acidic ionic liquid gives 21-thia-5,10,15,20-tetraarylporphyrins in 30% yield whereas the reaction of 2,5-bis-(α-arylhydroxymethyl)thiophenes with 5,10-diaryltripyrromethane or pyrrole gives 21,23-dithia-5,10,15,20-tetraarylporphyrins in 35% yield. Acidic ionic liquids are better catalyst and reaction media than acid catalysed reaction in organic solvents for the synthesis of core modified porphyrins.