论文部分内容阅读
众所周知,简单酸与醇的酯化反应在有机酯的生产中,尤其是在有机、生物有机、药物及相关的精细化学品合成中扮演着重要角色。为了追求较高的转化率和快的反应速率,人们采用了很多种方法,其中利用生物催化剂——酶来催化反应进行,正引起越来越多的关注。因为这种催化剂可以在温和的条件下进行,并且环境友好。酶催化的介质工程经历了水→有机溶剂→微乳液的过程。许多酶在两相体系或有机介质中具有不同程度的催化活性。而在反相微乳体系中,由于能较好地模拟天然环境,大多数酶能保持其良好催化活性和稳定性,甚至出现超活性。近些年来在反相微乳液中进行酶催化反应成为当前研究的热点。微乳液是由表面活性剂、助活性剂、水、油等组成的各向同性、透明或半透明的热力学稳定体系,由表面活性剂形成的微乳溶液以其局部浓度效应、静电效应、极性效应、定位效应和微粘度效应等影响、调节和控制着许多化学反应的进行,表面活性剂及其微乳液对化学反应的影响一直是人们所感兴趣的研究领域之一。其中除微乳催化作用外,在有机合成中使用反相微乳液的另一个优势就是利用油/水界面作为一种或多种试剂的调节模板,从而实现有机反应的区域选择。本论文深入研究AOT/正己烷、CTAB/正己烷、CTAB/异辛烷、DBSA/异辛烷反相微乳液中脂肪酶催化合成异丁酸异戊酯的反应,考察了微乳体系的含水量w0、缓冲溶液的pH值、反应温度等因素对酯合成反应转化率的影响;并优化出各自的最佳反应条件。研究结果表明,与有机相中的酯合成反应相比,CTAB/正己烷反胶束体系中酶活力最多可提高至近6倍;在DBSA/异辛烷反相微乳液体系中脂肪酶(CCL)表现出了优于CTAB/异辛烷反相微乳液体系的效果,并提出了该体系中微乳催化、酶催化和质子酸催化的三重催化机理。本论文还采用气相色谱内标法研究了在AOT/异辛烷/水、CTAB/正癸醇/异辛烷/水、DBSA/异辛烷/水三种反相微乳液中进行苯酚硝化反应的选择性,研究结果表明,苯酚在微乳液体系中的硝化反应具有明显的邻位选择性,阴离子表面活性剂DBSA体系的邻位选择性最高,这与它同时具有微乳催化和酸催化作用有关。