离子液体中脂肪酶催化酯化、转酯反应

摘要

酶催化的有机反应具有条件温和、无环境污染、速率快、选择性高等优点。尽管非水相酶催化反应后处理方便，但传统的有机溶剂限制了酶的活性和稳定性。多年来，人们一直试图解决酶的固定化和在有机溶剂中失活的问题。近几年来，用离子液体代替传统的有机溶剂作为酶催化反应的介质，受到人们越来越多的关注。 离子液体是完全由阴阳离子组成且常温下呈液态的离子化合物，为一种低熔点的盐，其性质主要依赖于它所包含的阴阳离子的种类。不同种类、尤其是对有机溶剂有耐受性的脂肪酶在离子液体中有着不寻常的表现力，其活性与传统的有机溶剂相当或更高。另外，离子液体的独特结构可以使酶悬浮在离子液体中从而大大降低酶的失活率，提高了酶热稳定性、立体选择性和对映体选择性。目前在绝大多数有关离子液体中酶催化反应的国内外研究中，大多采用1，3-烷基咪唑六氟磷酸盐和1，3-烷基咪唑四氟硼酸盐。其优点是在这两种体系中，酶的活性和稳定性都有显著提高。 本文选择在离子液体中研究脂肪酶催化简单的酯化反应和转酯反应。选择[bmim][PF6]和[bmim][BF4]两种离子液体与有机相和反胶束体系做对比，系统地研究了有机相，离子液体中脂肪酸与脂肪醇的酶催化酯化反应，三种介质的转化率相差不多，离子液体的优势并不明显。考察了有机相、反胶束、离子液体中脂肪酶催化转酯反应的转化率。离子液体中的酶催化转酯反应的转化率与有机相差不多，但反应速率有显著提高。又比较了不同介质中脂肪酶CCL和脂肪酶CRL(LipaseFromcandidarugosa)催化转酯反应，结果表明在[bmim][PF6]中的转酯反应两种脂肪酶的反应活性基本相同，与脂肪酶的品种关系不大。并且，脂肪酶CCL与[bmim][PF6]一起重复利7次催化醋酸乙烯酯与异辛醇的转酯反应，酶的活性降低不多，说明离子液体[bmim][PF6]对酶活性的保持具有非常重要的作用。 通过实验，我们得出：[bmim][PF6]离子液体可以作为脂肪酶催化简单的转酯反应和简单的酸与醇的酯化反应的很好的溶剂，尤其是转酯反应，大大提高酶的活性和稳定性，缩短反应时间，提高了反应效率。尤其是酶可以和[bmim][PF6]离子液体一起重复利用多次而活性降低不多，表现出其独特的优势。

目录

文摘

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第一章前言

第二章脂肪酶CCL催化甲基丙烯酸甲酯的转酯反应

第三章脂肪酶CCL催化醋酸乙烯酯与醇的转酯反应

第四章脂肪酶CRL催化醋酸乙烯酯与醇的转酯反应

第五章脂肪酶催化酯化反应

结 论

参考文献

致 谢