水饱和离子液体中脂肪酶催化萘普生甲酯对映选择性水解

 对比研究了水饱和异辛烷和水饱和离子液体1-正丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)中脂肪酶催化萘普生甲酯不对称水解反应. 结果表明,由于离子液体[bmim]PF6同时具有极性和疏水性,因而成为萘普生甲酯不对称水解反应的理想介质. 与水饱和异辛烷相比,水饱和离子液体不仅明显降低了水解反应的平衡常数(K),增大了对映体比率(E),从而有效提高了水解反应的平衡转化率(ceq)和产物的对映体过量值(eep),而且由于离子液体对另一产物甲醇的溶解度高,还明显地提高了脂肪酶的操作稳定性.     

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。     

CSTR和批式反应器中酶法拆分萘普生的比较

比较了批式反应器和连续流动搅拌反应器中酶动力学拆分萘普生的不同之处。从宏观反应器平衡角度,推导出了在ＣＳＴＲ中不同于在批式反应器中的酶立体选择性,产物对映体过量值和反应转化率的定量关系式,并通过脂肪酶催化的萘一甲酯的不对称水解反应得到了证实。     

对萘普生和萘普生甲酯的毛细管电泳手性分离

以磺化β－ＣＤ作为手性分离添加剂,分别对萘普生和萘普生甲酯进行了手性分离研究,当磺化β－ＣＤ的浓度为３．５％（Ｗ／Ｖ）时,萘普生和萘普生甲酯的手性分离度都可大于２,但萘普生与萘普生甲酯不能达到同时拆分。如果同时以磺化β－ＣＤ和ＨＰ－β－ＣＤ作为作为手性分离添加剂,则可对萘普生甲酯达到同时拆分,当磺化β－ＣＤ和ＨＰ－β－ＣＤ的浓度分别为３．５％和１．５％（Ｗ／Ｖ）时,对萘磺生和萘普生甲酯两种消旋体的     

脂肪酶的固定化及其在有机酶促反应中稳定性研究

利用吸附法,将圆柱状假丝酵母脂肪酶固定于４种疏水性不同的载体上,固定化酶的活性及稳定性随载休疏水性的增大而增大。用ＹＧＷ－Ｃ６Ｈ５作为载体,在有机溶剂－水双液相体系中催化萘普生甲酯的不对称水解,反应１２０ｈ转化率为２４．７２％,产品的对映体过量值为９４．８２％。     

膜反应器中萘普生甲酯的动态拆分

在碱催化连续原位消旋条件下,利用CRL脂肪酶（Candida rugosa lipase）催化的萘普生甲酯立体选择性水解反应。动态拆分制备（S）－普生。使用硫水硅橡胶膜隔离生物催化拆分反应和碱催化消旋反应,解决了常规动态拆分反应中生物催化剂难以承受原位化学消旋苛刻反应条件的难题。为了利于从水－有机溶剂乳化体系中分离产物和克服产物抑制,将亲水半透膜引入搅拌罐反应器,在该膜反应器中进行动态拆分反应。当转化率超过60％时,产物（S）－萘普生的对映体过量值（eep)仍在96％以上,在反应过程中还发现CRL脂肪酶同工酶的转化。     

脂肪酶催化二次动力学拆分制备高光学纯度(S)-萘普生

设计了一种利用立体选择性相反的两种脂肪酶催化二次动力学拆分,由外消旋萘普生甲酯制备高光学纯度(S)-萘普生的方法。理论曲线预测,与简单的酶促动力学拆分反应相比,二次动力学拆分可以明显提高高光学纯度产物的产率.根据几种脂肪酶在微水/异辛烷双液相反应体系中不对称水解萘普生甲酯的立体选择性和对映体比率(E),首先选用R选择性的固定化南极假丝酵母脂肪酶(Novozym 435)对外消旋萘普生甲酯进行第一次拆分,然后选用S选择性的柱状假丝酵母脂肪酶(CRL)对S过量的剩余底物萘普生甲酯在同样的反应体系中进行第二次拆分.该二次拆分反应对映体过量值为96.8%的(S)-萘普生产率达19.9%.     

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。     

SBA-15固定化脂肪酶催化拆分萘普生甲酯水解反应

利用吸附法将柱状假丝酵母菌脂肪酶(Candida rugosa lipase,CRL)固定于SBA-15介孔分子筛上,在搅拌槽反应体系中催化拆分外消旋萘普生甲酯的水解反应,获得了光学纯对映体(S)-萘普生,考察了SBA-15性能和酶固定量对初始反应速率、产量、转化率、对映体过剩(eep)和对映体选择性(E)的影响.结果...     

萘普生和萘普生乙酯在环糊精手性柱上的HPLC分析

以５～８μｍ堆积硅珠为担体，制备环糊精（β－ＣＤ）手性固定相，用此手性固定相作填料，制备手性柱；选用二氯甲烷／环己烷作洗脱液，研究不同组成的洗脱液对萘普生的光学异构体拆分效果的影响，发现洗脱液组成为：二氯甲烷＋环己烷（３＋７）时拆分效果较好；以上述组成的二元洗脱液，完全拆分了萘普生乙酯的光学异构体。     

离子液体中糖酯类化合物的酶法合成

糖酯作为一种非离子型表面活性剂, 由于特殊的两亲结构, 已广泛应用于医药、食品及化妆品工业. 除作为表面活性剂外, 一些糖酯及其衍生物还具有抗菌及抗肿瘤等生物活性. 酶法合成糖酯反应条件温和, 选择性高. 有机介质中酶促糖酯合成的困难在于糖类化合物的低溶解度. 离子液体作为新型绿色反应介质, 用于糖酯类化合物的酶法合成具有许多优点. 综述了近年来该领域的研究进展.     

新型1,3-二丁基咪唑离子液体中脂肪酶催化折分(R,S)-1-苯乙醇

设计合成6种采用不同1,3-二丁基咪唑阳离子和六氟磷酸(PF6-)或双三氟甲烷磺酰亚胺(TFSI-)阴离子的离子液体.以脂肪酶催化拆分1-苯乙醇为模型反应,分别考察介质、水含量和温度对反应的影响.结果表明,在1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([D(i-C4)Im][PF6])离子液体介质中酶的活性和反应性明显高于其它离子液体和正己烷.因此,[D(i-C4)Im][PF6]被确定为反应介质.在最佳条件下,初始反应速率是1.93μmol?mg-1?min-1,1-苯乙醇的转化率达50%,对映体过量值eep99%,酶的半衰期为348h,酶重复使用10次后活性没有明显减少.此外,圆二色谱、内源荧光光谱和光学显微镜研究表明,酶在[D(i-C4)Im][PF6]中保温6d后氨基酸残基的裸露程度略有增加,但其二级结构仍保持稳定,且以天然的折叠球形态存在.     

Synthesis of Dehydroabietic Acid (2-Acryloyloxy) Ethyl Ester in Ionic Liquids

A simple ionic liquid methodology for the synthesis of a novel derivative of dehydroabietic acid is described. 1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate [bmim]BF₄, a typical ionic liquid, was used as an efficient and environmentally benign solvent in the synthesis of dehydroabietic acid (2-acryloloxy) ethyl ester by O-acylation reaction of dehydroabietic acid chloride with 2-hydroxyethyl acrylate. This new method showed the advantages of mild reaction conditions, short reaction times, good yields, and recyclable solvent.     

离子液体中脂肪酶催化拆分外消旋烯丙酮醇反应

 以离子液体为溶剂,考察了溶剂类型、水活度、温度、 pH值和共溶剂等因素对脂肪酶催化拆分外消旋烯丙酮醇(R,S)-4-羟基-3-甲基-2-(2-丙烯基)-2-环戊烯-1-酮反应的影响,并与常用于外消旋烯丙酮醇拆分的有机溶剂乙酸乙烯酯进行了比较. 结果表明,在离子液体［bmim］PF6中脂肪酶的催化性能较好,酶初始反应速率为18.48 μmol/(g·min), 半衰期为74.53 h, 高于在乙酸乙烯酯中的相应值(9.18 μmol/(g·min)和64.29 h). 但离子液体中拆分反应的转化率低于在乙酸乙烯酯中的转化率,可以通过向离子液体中补加酰基供体来提高外消旋烯丙酮醇的转化率. 两种反应介质中最佳酶反应条件均为水活度0.17, 温度40 ℃和pH=7, 但加入共溶剂后,离子液体中脂肪酶催化拆分外消旋烯丙酮醇的效率降低,而在乙酸乙烯酯中则有所提高.     

离子液体固载型功能材料的应用研究进展

随着人们对生物质能源和绿色清洁化学过程越来越重视,离子液体因其稳定性、低粘度和高电导率等优良性能,成为20世纪90年代初研究团队广泛关注的一类新型绿色溶剂,对其研究内容和应用领域也日趋完善和丰富,特别是在催化反应、电化学、材料化学以及生物质的前处理等领域的发展.对于离子液体的应用研究主要存在着用量庞大、价格昂贵、催化剂不易分离和提纯过程烦琐等缺陷.所以,近年来许多学者尝试通过吸附或者接枝固载化的方法,将离子液体固载于无机多孔材料或者有机高分子材料上,把离子液体的特性转移到多相固体催化剂上,可应用于固定床连续化、封闭化反应.本文对离子液体固载技术的诞生及发展做了详细地梳理,并将离子液体固载技术的应用领域做了多角度地总结,根据离子液体类型的不同,主要是作为催化剂应用于反应催化领域;根据固态载体的不同,主要是作为功能材料应用于吸附分离领域.     

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.     

Br(o)nsted酸性离子液体催化合成阿司匹林

用Brcnsted酸性离子液体[Hmim]BF4、[bmim]HSO4和[bmim]H2PO4代替浓H2SO4为催化剂催化乙酸酐对水杨酸的乙酰化，合成阿司匹林。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、酐／醇摩尔比对水杨酸酰化反应产率的影响和离子液体的重复使用性能。选择了最佳反应条件，以[bmim]H2PO4作为催化剂，催化剂用量为0．28g（1．18×10^-3mol），水杨酸2．762g（0．02mol），乙酸酐4．083g（0．04mol），n（酐）：n（醇）=2：1，反应时间30min，反应温度70℃，产率最高达63．43％，并且[bmim]H2PO4溶于水后通过过滤和旋蒸脱水，重复使用3次，产率无明显变化。