溶剂和酰基受体对α-氰基-3-苯氧基苄醇乙酯的酶促对映体选择性转酯化反应的影响

研究了在有机溶剂中固定化Alcaligenes sp.脂肪酶催化α-氰基-3-苯氧基苄醇乙酯的对映体选择性转酯化反应,考察了不同性质的溶剂和酰基受体对酶的催化活性和选择性以及对产物稳定性的影响.结果发现在弱极性溶剂如正己烷中酶具有较高的催化活性但产物e.e.%值低,而且容易分解;在四氢呋喃等溶剂中酶催化活性相对低,但产物e.e.%值高,也较为稳定;但反应时间太长,会导致产物分解及纯度下降;不同酰基受体对酶反应无显著影响,甲醇为最佳酰基受体,太多醇会导致反应速率下降;溶剂水含量大于2.0%时对酶活性和产物稳定性产生明显不利影响.在优化条件下,酶反应可得到(S)-α-氰基-3-苯氧基苄醇产率＞48%,纯度＞99%e.e.     

非水相中微生物脂肪酶催化转酯化拆分(R,S)-α-苯乙醇

研究了非水有机溶剂体系中脂肪酶不对称转酯化拆分(R,S)-α-苯乙醇反应,比较了15种不同微生物来源的脂肪酶,从中优选出催化活性及对映选择性较高的脂肪酶Lipase PS,系统考察了影响该酶催化不对称转酯化反应的关键因素,获得了优化的催化拆分工艺条件.结果表明,脂肪酶Lipase PS在非水反应体系中,以正己烷为反应介...     

PS IM 催化核苷类化合物3＇-酯选择性合成中的底物识别

研究了有机溶剂中酶促核苷类化合物3＇-酯高区域选择性的合成反应,探讨了核苷结构中R1位取代基变化对酶促酰化反应的影响.结果表明:来源于Burkholderia cepacia的固定化脂肪酶PS IM在有机溶剂THF中的催化效果最佳,且酰化反应的优势位点均为3＇-羟基(90％～＞99％)；随着核苷中R1位取代基由F变化至CF3或酰基供体链长由C6增加至C14,该酰化反应的3＇-区域选择性均呈现逐渐增加的趋势,构效关系分析表明,这主要源于PS IM 酶特殊的活性中心结构.     

1,1,3,3-四(全氟己基乙基)二锡氧烷二聚体在环氧化合物开环反应中的催化作用

采用氟碳-有机溶剂两相催化体系,考察了1,1,3,3-四(全氟己基乙基)二锡氧烷二聚体(1)在环氧化合物开环反应中的催化作用.结果表明,催化剂(1)在氟碳-有机溶剂两相体系中使环氧苯乙烯和甲醇的开环反应产率高达95%,¹³CNMR谱表明,开环反应的区域选择性为100%.在氟碳-有机溶剂两相催化体系中以一锅法制备了3-苯基丙酸2-甲氧基-2-苯乙醇酯,收率高,方法简便,催化剂几乎可以定量回收循环使用.     

有机相酶催化拆分制备(S)-2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇

首次在有机相中对酶催化条件下的2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇的反应进行了研究. 通过对不同来源酶的筛选, 找到了Novozym 435和Alcaligenes sp两种选择性较好的酶, 它们均对该反应具有较高的选择性和较快的反应速度, 在此基础上进一步通过对溶剂、温度、摇床转速以及酶用量的筛选, 确定了能够有效拆分2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇的较佳反应条件. 当温度35 ℃, 酶量10 mg/mL, 反应72.5 h, 产物的ee值为98.5%时收率为48.6%.     

溶剂和酰基受体对α-氰基-3-苯氧基苄醇乙醇的酶促对映体选择性转酯化反应的影响

研究了在有机溶剂中固定化Alcaligenes sp.脂肪酶催化α-氰基-3-苯氧基苄醇乙酯的对映体选择性转酯化反应，考察了不同性质的溶剂和酰基受体对酶的催化活性和选择性以及对产物稳定性的影响．结果发现在弱极性溶剂如正己烷中酶具有较高的催化活性但产物e．e．％值低，而且容易分解；在四氢呋喃等溶剂中酶催化活性相对低，但产物e．e．％值高，也较为稳定；但反应时间太长，会导致产物分解及纯度下降；不同酰基受体对酶反应无显著影响，甲醇为最佳酰基受体，太多醇会导致反应速率下降；溶剂水含量大于2．0％时对酶活性和产物稳定性产生明显不利影响．在优化条件下，酶反应可得到（S）-α-氰基-3-苯氧基苄醇产率＞48％，纯度＞99％e．e．     

含离子液体介质中酶催化糖基化合成4-羟基苯乙基β-D-葡萄糖苷

探讨了β-葡萄糖苷酶在离子液体/有机溶剂/缓冲溶液介质中催化直接糖基化反应合成4-羟基苯乙基β-D-葡萄糖苷.考察了反应体系组成、反应条件等因素对反应的影响.研究结果表明,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(C4MIm·PF6)/1,4-二氧六环/柠檬酸-磷酸盐缓冲溶液是糖基化反应的合适介质.当三者的体积含量分别为17％...     

4-溴苯酚的酶催化聚合及其抗自由基性能

在有机溶剂和缓冲溶液的混合体系中对4-溴苯酚的酶催化聚合反应进行了研究;利用红外光谱分析了产物的分子结构.结果表明,有机溶剂与缓冲溶液配比对反应产率和产物分子量影响较大.以乙醇为有机溶剂,当其与磷酸盐缓冲溶液(pH=7)体积比为1∶3时,反应产率较高,而聚合产物的分子量随反应体系中乙醇含量的增加呈上升趋势.与此同时,4-溴苯酚聚合物分子链含有苯-苯连接和苯-氧连接两种结构;4-溴苯酚聚合物的热分解温度在250℃左右,具有较好的热稳定性;且其对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)阳离子自由基均表现出明显的抑制作用.     

钴(Ⅱ)催化2-乙基-3-甲基吡嗪绿色氧化方法

以过氧化叔丁醇为氧化剂,以钴(Ⅱ)与含N配体为催化体系催化氧化2-乙基-3-甲基吡嗪(EMP),提出一种具有放大应用前景的2-乙酰基-3-甲基吡嗪绿色制备方法.考察了过渡金属催化剂的种类、配体种类、溶剂、温度等反应条件对催化氧化过程的影响,在最优反应条件下EMP转化率可达58.8%, 2-乙酰基-3-甲基吡嗪(AMP)选择性92.2%.研究了该反应体系催化氧化EMP的反应机理,建立了该反应的拟均相反应动力学模型.在以上实验基础上,对该反应体系进行了放大实验研究,结果表明该新方法具有较好的工业放大前景,但反应温度的控制是放大过程的关键因素.     

PSIM催化核苷类化合物3'-酯选择性合成中的底物识别

研究了有机溶剂中酶促核苷类化合物3'-酯高区域选择性的合成反应,探讨了核苷结构中R1位取代基变化对酶促酰化反应的影响.结果表明:来源于Burkholderia cepacia的固定化脂肪酶PS IM在有机溶剂THF中的催化效果最佳,且酰化反应的优势位点均为3'-羟基(90%～>99%);随着核苷中R1位取代基由F变化至CF3或酰基供体链长由C6增加至C14,该酰化反应的3'-区域选择性均呈现逐渐增加的趋势,构效关系分析表明,这主要源于PS IM酶特殊的活性中心结构.     

水-离子液和水-有机溶剂体系中萘普生酶法拆分的比较研究

在水—有机溶剂和水—离子液两相体系中研究了脂肪酶催化的萘普生甲酯的立体选择性水解反应。考察了转化率，对映体过量值(eep)；(ees)与时间的关系。据此构建了一种可以进行萘普生甲酯立体选择性水解的水—离子液两相体系，在该水—离子液两相体系中酶的活性与传统的水—有机相两相体系相比没有明显的变化，但是酶的立体选择性却明显提高，同时也对水—离子液两相体系中水含量对萘普生甲酯立体选择性水解反应的影响进行了研究，发现在水：离子液(v／v)为1：1时酶的活性和立体选择性最好。     

羰基还原酶CR2重组酶体系不对称合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺

构建了羰基还原酶CR2重组酶体系,并优化了相关的酶促催化反应条件.通过在催化体系中添加辅酶NADP+(0.1 mmol/L)和辅底物葡萄糖(120 g/L),在30℃及p H=8.0的条件下反应4 h,CR2重组酶体系不对称还原N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DKTP,10 g/L),合成了高光学纯度(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺[(S)-DHTP,e.e.值99.9%],产率为62%.在酶促催化过程中,由于辅酶循环生成葡萄糖酸导致反应体系p H值下降而影响催化效率.通过调控反应体系p H值,(S)-DHTP的产率提高到68%.不同浓度底物的反应过程表明底物对CR2酶促反应具有抑制作用,且在10 g/L底物浓度下反应的时空产率可达1.3 g·L-1·h-1.     

氯化钴/吡嗪-2-羧酸钾体系催化苄基氯双羰化合成β-苄基-α-苯丙酮酸

 将新型氯化钴/吡嗪-2-羧酸钾催化体系用于苄基氯双羰化反应,并对反应条件进行了优化. 结果表明,最佳反应条件为: 氯化钴浓度0.03 mol/L,吡嗪-2-羧酸(Pzca)浓度0.156 mol/L,n(Pzca)/n(KOH)=1,n(Ca(OH)2)/n(苄基氯)=2.7,V(1,4-二氧六环)/V(H2O)=5,反应温度70 ℃,CO压力2.0 MPa,反应时间10 h,此时β-苄基-α-苯丙酮酸的产率为77.3%,双羰化选择性为99.6%. 该催化体系能有效地抑制单羰化反应,双羰化反应的选择性和苄基氯转化率都较高. 同时对该体系的催化活性体进行了初步解释,并用红外光谱和质谱对产物结构进行了表征.     

酮腙与一氧化氮的偶氮-硝化反应

在微量O2存在时,酮腙与NO发生偶氮-硝化反应,高选择性地生成了α-硝基偶氮化合物.产物结构经NMR,IR,MS,HR-ESI-MS和X射线单晶衍射等技术确证.通过高效液相色谱对反应体系中不同O2含量(空气)下的产物组成进行分析,结果表明体系中O2含量的控制对α-硝基偶氮化合物的生成反应的选择性有较大影响.     

有机溶剂/缓冲液双相体系中固定化Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇不对称氧化反应

在有机溶剂/缓冲液双相体系中, 利用固定化醋酸杆菌Acetobacter sp.CCTCC M209061细胞高对映体选择性地催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇(MOPE)的不对称氧化反应, 成功地拆分外消旋MOPE得到对映体纯(S)-MOPE. 与游离细胞相比, 固定化细胞催化反应速度有所降低, 但其稳定性(包括操作稳定性、 热稳定性和储藏稳定性)明显提高. 固定化细胞连续使用10批次(每批次12 h)后, 仍能保留其初始催化活性的58%以上, 而游离细胞仅保留约20%的相对活性. 在所考察的不同有机溶剂中, 正己烷不仅能较好地溶解底物, 而且对细胞的生物相容性相对较好, 因而提高了反应底物浓度、 反应初速度、 对映体回收率及残留底物e.e.值, 是反应体系中最适宜的有机相. 该反应的最适宜正己烷体积分数为60%, 辅底物为50 mmol/L丙酮, 底物浓度为40 mmol/L, 缓冲液pH=6.5, 反应温度为30 ℃; 在此条件下, 反应初速度为80.4 μmol/min, 反应12 h后, 对映体回收率和残留底物e.e.值分别为51.0%和99.9%, 明显好于水单相反应体系.     

微乳液1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚分光光度法测定蔬菜样品中的钴

以十二烷基硫酸钠-溴代十六烷基三甲胺(SDS-CIMAB)复合微乳液为介质,对Co(Ⅱ)-1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚的显色反应条件进行了研究.结果表明该体系的λ_(max)=580nm,ε_(580)=3.4×10~4L·mol·cm~(-1),Co(Ⅱ)测定的线性范围为0～2.40mg/L.回收率在96%～103%之间,该法选择性好,用于蔬菜中Co(Ⅱ)含量的测定,得到了满意的结果.     

水/有机溶剂双相中郁李醇腈酶催化含硅(R)-酮氰醇对映选择性合成

 研究了水/有机溶剂双相中来源于郁李仁的(R)-醇腈酶催化2-三甲基硅-2-乙酮与2-甲基-2-羟基丙腈对映选择性合成(R)-2-三甲基硅-2-羟基丙腈,初步探讨了反应时间、酶粉颗粒大小、底物浓度、底物配比和酶添加量对转氰反应的影响. 结果表明,适宜的反应条件为: 反应时间96 h左右, 酶粉颗粒大小0.3～0.45 mm, 底物2-三甲基硅-2-乙酮浓度14 mmol/L, 底物2-甲基-2-羟基丙腈与2-三甲基硅-2-乙酮摩尔比2:1, 单位体积反应介质中的酶添加量43.5 g/L左右. 在该优化反应条件下,反应平衡转化率和产物的光学纯度(ee值)均可高达99%. 对比研究发现,郁李醇腈酶催化2-三甲基硅-2-乙酮反应在酶促反应初速率、底物转化率和产物光学纯度等方面均显著优于其碳结构类似物3,3-二甲基-2-丁酮.     

二氧化硅纳米与微米颗粒作为固定化酶载体的生物效应

分别将二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)与微米颗粒(SiMPs)作为固定化载体, 选择多聚酶牛肝过氧化氢酶(CAT)和单体酶辣根过氧化物酶(HRP)作为酶模型, 通过考察酶固定化后在酶活回收率、热稳定性、 酶促反应最适温度以及酶在水-有机溶剂混合体系中催化能力的变化, 对载体与酶所产生的生物效应差异进行了系统研究. 酶活回收率结果表明, SiNPs显示出比SiMPs优越的对酶无选择性的高生物亲和性, 而SiMPs则能使固定于其上的酶热稳定性大幅度提高, 且二者都能使固定化酶在有机相中的稳定性得到明显增强. 但酶促反应最适温度的变化结果表明, 对不同类型的酶所产生的生物效应则表现出无规律性.     

水溶性钌-氢配合物催化1-已烯双键异构化反应研究

研究了水溶性钌-氢配合物RuHCl(TPPTS)3在水/有机两相体系中催化1-己烯双键异构化反应.考察了反应温度、时间、膦配体浓度、相转移催化剂CTAB浓度以及底物与催化剂摩尔比等对转化率和产物选择性的影响.在最佳条件下1-己烯转化率达到82.4%,2-己烯选择性21.2%,3-己烯61.2%,没有发现骨架异构化.催化剂可重复使用5次.     

离子液体反应介质中3-羟基丙酸甲酯加氢反应研究

以室温离子液体[Bmim]PF6作为反应介质,研究了四羰基钴钾K[Co(CO)4]催化3-羟基丙酸甲酯(3-HPM)加氢制1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应,并对反应条件进行了优化.同有机溶剂作为反应介质相比,该体系具有更高的选择性和更好的催化活性,并且产物经水萃取便可实现催化体系的回收利用.在反应温度165℃、氢气压力10.5 MPa、反应时间10 h、咪唑为促进剂的较佳反应条件下,3-HPM的转化率可达99.4%,1,3-PDO的收率可达82.9%,催化剂重复使用3次,1,3-PDO的收率不低于70%.并根据实验结果,提出了可能的催化反应机理.