本文概述了手性技术的重要性以及酶法催化拆分制备手性化合物的国内外进展，着重研究了4-氯-3-羟基丁酸乙酯的制备和拆分方法。4-氯-3-羟基丁酸乙酯(简写为CHBE)是一种重要的有机中间体，它是一个手性分子，目前已经有很多拆分CHBE的报道，主要是微生物法、酶法、手性钌催化剂还原法等。本研究采用脂肪酶法拆分CHBE，探讨了有机相酶催化拆分反应动力学。 CHBE与乙酸乙烯酯在脂肪酶的催化作用下发生转酯化反应，生成4-氯-3-乙酰氧基丁酸乙酯(CABE)和乙醛。利用酶的选择性，实现对CHBE的手性拆分。反应方程式如下： 建立了CHBE和CABE的测定方法，采用气相色谱法分析它们的含量。色谱条件如下： 色谱柱：HP Chiral(10％Permethylated B-cyclodextrin)φ0.32mm×25m 柱箱温度：79℃ 进样器温度：250℃ 检测器温度：250℃ FID检测器：H2：40ml／min，Air：450ml／min，N2：1.3ml／min，分流比100：1，尾吹40ml／min 从氯乙酰乙酸乙酯(简写为COBE)出发，经硼氢化钠(NaBH4)还原制锝CHBE样品，采用含水体系，得到的产品纯度在90％以上。 对实验室现有的34种酶进行筛选，发现酶(Ⅸ)催化CHBE转酯化反应能力较强，450分钟时，转化率已经达到65.90％，而且选择性较好，底物ee值和产物ee值分别为73.70％和38.09％。 考察了温度、酶量、底物浓度、摇床转速等各个反应条件对酶IX催化转酯化反应的影响。得到反应的较适条件为：温度50℃、底物浓度400mM、摇床转 浙江人学帧十学位论义 摘要 速200rpm以上，酶量的选择应根据生产的需要。 根据乒乓机理和单－单反应模型，椎导了酶反应的动力学模型。 对乒乓反应机理，其速率表达式如下： Vin［B］ ）＝——””’”””人 1） K。＋K。［B］干KQA旧卫KBQ。［B［Q］ 如果考虑底物的手性，该体系可看作双底物（即两个对映体作为两个底物） 竞争反应，采用可逆单－单反应模型，推导得到其速率表达式如下： ill．l0＿l一门11，fry＿l V＝＊ const ＋ coeln＿IH＿I＋coel。＿fry＿l＋ coeln．IH．l＋二Oeln＿fry＿l llffi、IH＿l－ill。t Li．l V＿＝——””’”＼二J const＋coeln＿IH＿l－I－ coel。＿IU＿I＋ coeln．IH．l＋coel。 IU．l 在考察酶夫活情况下，得到酶的失活常数为 kde。ct＝2．0叫0“‘（min’人 根据实验数据，拟合得到了乒乓反应模型方程门）中各个参数的值，分别 为：Vm一8．55”10“‘mM／min、K。一0．50mM、K。一1刀“10”‘。KQ。一3刀＊10”‘、 KBQ＾二1＊＄10”6＊M1 对于单－单反应模型，令 const＝lmM，根据实验数据拟合得到方程（2）中各 个参数的值，分别为：lllml叫．94ffiM／ffiill、n11m2－0刀562M／Zll。 hum3—0．83mM／mlfl、nllm4－0．006lmM／mill、COCfBr－1．二1． COCfQr一0．77、COCfBs－7．23。 coefQs一15．65。 将所求得的模型参数代入方程（1）和（2），对不同底物浓度的反应过程进 行预测。对乒乓反应模型，预测值与实验结果基本吻合；对单．单反应模型，底 物浓度较低时，预测结果尚可，底物浓度较高时，预测值和实验结果的偏差较大。