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脂肪酶Candida Antarctic B催化合成碳酸甘油酯的研究

胡婉男  
【摘要】: 本文研究了脂肪酶Candida Antarctic B在四氢呋喃中催化甘油和碳酸二甲酯的转酯反应,以单因素实验分析反应条件对此反应的影响,并初步讨论其反应进程。同时尝试定向合成本反应的各种产物。 实验结果初步表明,反应有可能生成了4种碳酸甘油酯,分别是:1-碳酸甘油甲酯(单酯);4-羟甲基-2-羰基-1,3-二氧戊环(环二酯);2-羰基-1,3-二氧戊环-4-碳酸二甲酯、2-羰基-1,3-二氧六环-5-碳酸甲酯(环三酯);而上述三种产物最终都有向环二酯转化的趋势。 以甘油转化率为标的,最佳反应条件为:初始加水量为甘油质量的8%,60 oC,n(甘油): n(碳酸二甲酯)=1:1,加酶量为3889 U/g碳酸二甲酯,0.05 g甘油/mL四氢呋喃,pH7时,反应23 h后甘油的转化率达45%。 通过控制反应进程定向合成单酯。在加水量8%、55 oC、1296 U/g碳酸二甲酯、n(甘油): n(碳酸二甲酯)=1:3、0.05 g甘油/mL四氢呋喃、pH7的条件下,反应2 h后单酯的产率达到了63%选择性达75%。 强极性溶剂如DMSO、DMF可令CALB在反应条件下失活;丙酮易与底物甘油发生缩合反应;中等极性溶剂四氢呋喃是本反应的理想溶剂。以石油醚为溶剂时环二酯的产率达到80%,选择性大于97%。 控制反应进程停留在生成环三酯阶段同样是定向合成环三酯的关键。在加水量8%、60 oC、389 U/g碳酸二甲酯、n(甘油): n(碳酸二甲酯)=1:10、0.05 g甘油/mL四氢呋喃、pH7的条件下反应23 h后环三酯的产率达52%,选择性达59%。


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