聚ε-己内酯(PCL)是一种新型的可降解材料,与传统的塑料或者金属材料相比,具有很多优秀的性能,受到了各个行业领域的广泛关注,因此对于其单体ε-己内酯(ε-CL)的研究也成为重中之重。已经报道了很多关于ε-己内酯的合成途径,其中化学合成方法具有一定的安全隐患,而且会导致资源不完全利用,造成浪费,同时会对于环境的安全与清洁造成一定程度的破坏。相比之下,酶催化的方法合成所需的条件更加温和,而且催化剂可以实现多次回收,重复利用,这一过程操作简单,可行性强,而且符合绿色化学所倡导的循环方法。本文主要研究了生物催化反应中多种因素对于反应体系的影响,最终确定最佳的试验方案。本课题通过研究国内外的相关文献,开发了一种通过来自T.laibacchii CBS5791细胞的固定化脂肪酶介导的环己酮化学-酶促级联反应合成ε-己内酯的新方法。首先在过氧化氢的存在下,脂肪酶催化活化的酰基供体乙酸乙酯进行过水解反应,并原位产生过乙酸;在第二步中,过乙酸通过化学途径氧化环己酮生成ε-CL。同时我们提出了第三个反应的存在:副产物乙酸可以在脂肪酶催化作用下原位氧化生成过氧乙酸参与环己酮的化学氧化过程,从而形成循环。这里使用的固定化制剂是通过纯化和原位固定的方法获得的,采用交联固定化法,相比于通过物理吸附固定在载体上的Novozym 435的稳定性更好,不容易发生酶的脱落。该课题研究了各种反应参数所起到的作用,例如溶剂类型,过氧化氢的存在方式,环己酮初始浓度,反应中过氧化氢的浓度以及反应温度等,并通过响应面方法(RSM)研究了固定化T.laibacchii脂肪酶介导的化学-酶级联的Baeyer-Villiger氧化反应,优化ε-CL的合成。最终确定在环己酮浓度为1.22 mmol/m L,环己酮:尿素过氧化氢(UHP)=1:1.3,在56.5℃的温度进行反应时,得到ε-CL的最大产率为98.06%,浓度约为1.2 mmol/mL,远高于之前的研究。建立了基于RSM实验结果的最佳拟合二次多项式模型,方程的R~2值为0.9988,表明该模型可以高精度地预测实验结果。通过模型分析发现环己酮与UHP的摩尔比对ε-CL收率的影响作用最为明显。通过对于实验所得的结果进行分析可以得出结论,在ε-CL的合成体系中存在乙酸循环,这样不仅使得副产物乙酸可以原位消耗,而且减少了反应中UHP的使用量。