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非水相酶学现已成为重要的研究领域。随着酶在非水介质中的结构特点、催化机理和催化条件的研究不断深入,非水酶学的研究和发展前景变的越来越广阔,本文研究了在非水介质中酶催化合成阿魏酸油醇酯的反应。
以单有机相为溶剂,研究了异辛烷、正己烷、甲苯、叔丁醇、环己烷、丁酮六种溶剂对阿魏酸酯化反应的影响。筛选出异辛烷为最佳溶剂。在异辛烷中最佳的催化条件为:反应温度为65℃,酸醇分子比为1:8,酶加量为200mg。反应经48小时达到最高转化率99%。
以混合双有机试剂为溶剂,研究了丁酮分别与异辛烷、正己烷、甲苯、叔丁醇、环己烷混合对反应的影响。得出异辛烷/丁酮(85/15,V/V)为最佳溶剂体系。在这种反应体系下最佳的催化条件为:阿魏酸4 mmol/L、油醇32 mmol/L、温度65℃、酶浓度30 mg/ml、摇床转速150 r/min、分子筛100 mg,反应8天可达最高转化率99%。并测得该体系下的酶动力学参数Km值为24 mmol/L和Vmax值为1.6mmol/L/h。
以异辛烷/[Bmim] PF6两相介质为溶剂,研究了溶剂混合比例、反应温度、底物分子比、酶加量等因素对反应的影响。得到最佳的反应条件为:温度65℃,阿魏酸浓度为0.03mol/L,酸醇分子比为1:12,分子筛60mg,酶加量为160mg。反应经3天获得最高体积产量为1.17g/L。
以纯离子液为溶剂,研究离子液种类、离子液与油醇体积比、阿魏酸含量、酶加量等条件对反应的影响。得到最佳的反应条件为:[Omim] PF6是最好的溶剂,[Omim] PF6/油醇为1:2(V/V),阿魏酸0.2mol/L、油醇0.5ml、温度75℃、酶加量为150 mg、摇床转速为300 r/min,反应6天可达最高体积产量为162g/L。
检测了阿魏酸酯抗DPPH自由基的能力。阿魏酸油醇酯在水溶性溶液中清除自由基活性较低,为34%。