有机介质中脂肪酶催化反应及其手性醇的拆分

摘要

综述了有机介质中生物催化的研究现状和一些关键问题,开展此技术用于手性化合物的拆分制备过程的基础、工程和工艺研究具有实际意义.以正己烷中脂肪酶催化正丁醇和乙烯基乙酸酯间的转酯化制备乙酸丁酯的反应为模型反应,用已知水活度的盐/盐水合物对控制反应体系的水活度.研究了水活度对酶催化反应的进程和初速度的影响;考察了盐对对酶反应过程的影响.从相律角度分析了用水活度的盐/盐水合物对控制反应体系的水活度的可行性.研究了6个不同来源的脂肪酶在硅藻土和5个盐中的固定化.用EDTA-Na<,2>固定的CRL、CSL和PSL三个脂肪酶和游离酶粉相比,转酯活力增加了463％、2700％和1215％.在用EDTA-Na2固定化脂肪酶CRL和PSL时,添加0.5％的蔗糖是有利的.添加1％的山梨醇仅仅对固定化PSL脂肪酶是有益的.加入冻干保护剂的CRL和PSL的EDTA-Na2固定化酶的转酯化活力比不加冻干保护剂时分别高100％和13％.对无溶剂体系中脂肪酶催化的不可逆转酯化反应拆分α-苯乙醇的研究.首先,从实验室保存的35种酶中,根据反应的速率和产物的e.e值,筛选得到22号脂肪酶为最适合的研究用酶.其次,考察了不同的底物浓度、酶量、反应温度和摇床转速等因素对酶反应的影响,对该酶的反应条件进行优化.结果表明该酶的最适条件为:底物浓度600mmol/L,酶量为20mg,反应温度为40℃,摇床转速为150rpm.最后,还还考察了该酶的重复使用效率,使用三次,反应550min,R-α-苯乙醇的转化率分别为97.3％、72.5％、65.7％,产物的e.e都大于99％,数值没有下降,说明该酶的对映体选择性没有降低.对α-氰基-3-苯氧基苄醇(CPBA)手性中间体进行高效液相色谱分离研究,针对不同样品选择了不同的手性柱,在此基础上选择了检测波长、不同的流动相体系及样品流速,研究了柱温对分离的影响,并得到了优化的色谱分离条件.对溶剂系统中脂肪酶催化醇解反应拆分制备手性(S)-α-氰基-3-苯氧基苄醇(S-CPBA)研究体系.

目录

文摘

英文文摘

第一篇前言

第一章文献综述

1.1有机溶剂中的酶催化

1.2手性药物和手性化合物及其合成

1.3 S-CPBA的应用与合成研究

1.4本文的研究思路

参考文献

第二篇含盐有机溶剂系统中脂肪酶催化的转酯化反应

第二章有机相酶催化反应中盐/盐水合物对的作用

2.1引言

2.2实验原理

2.3实验材料与方法

2.4实验结果与讨论

2.5小结

参考文献

第三章盐系中统脂肪酶的固定化及其催化活力

3.1引言

3.2实验材料与方法

3.3结果与讨论

3.4小结

参考文献

第三篇有机溶剂中脂肪酶催化手性醇的拆分

第四章无溶剂体系脂肪酶催化转酯化拆分α-苯乙醇

4.1引言

4.2材料与方法

4.3酶的选择

4.4酶催化转酯化条件的优化

4.5小结

参考文献

第五章手性α-氰基-3-苯氧基苄醇的液相色谱分离

5.1引言

5.2手性氰醇的分析测试进展

5.3实验部分

5.4实验结果与讨论

5.5小结

参考文献

第六章溶剂中脂肪酶催化醇解反应拆分α-氰基-3-苯氧基苄醇乙酯

6.1引言

6.2材料与方法

6.3酶的选择

6.4溶剂的选择

6.5醇的选择

6.6酶反应体系的确定

6.7酶催化反应条件的优化

6.8小结

参考文献

第七章有机相脂肪酶催化反应动力学及其在手性醇拆分中的应用

7.1酶促转酯化反应机理分析

7.2反应动力学模型的推导

7.3 α-苯乙醇的酶催化转酯化反应动力学

7.4酶催化CPBAc醇解反应动力学

7.5小结

符号说明

参考文献

第四篇结束语

第八章结论与建议

8.1结论

8.2建议

已发表的论文

致谢