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【6h】

非水相体系中脂肪酶催化拆分1-(4-甲氧基苯基)乙醇的研究

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第一章 绪论

1.1 手性研究的简介

1.1.1 手性研究的意义

1.1.2 手性分离的方法

1.2 酶法催化拆分

1.2.1 脂肪酶

1.2.2 脂肪酶的来源

1.2.3 脂肪酶的催化特性

1.2.4 非水相体系中的脂肪酶

1.3 酶促反应动力学

1.3.1 影响酶促反应的因素

1.3.2 酶法拆分的原理

1.4 手性仲醇的催化拆分

1.4.1 1-(4-甲氧基苯基)乙醇

1.5 本论文的研究思路及目的

第二章 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 主要化学试剂

2.1.2 主要仪器

2.1.3 脂肪酶

2.2 实验方法

2.2.1 标准品的制备

2.2.2 脂肪酶催化的转酯反应

2.2.3 检测方法

2.2.4 计算方法

2.2.5 脂肪酶活力的方法

第三章 脂肪酶催化转酯反应体系的建立

3.1 酶的筛选

3.1.1 材料和方法

3.1.2 脂肪酶的筛选

3.2 溶剂体系的选择

3.3 酰基供体的选择

3.4 本章小结

第四章 脂肪酶催化下的转酯化条件的优化

4.1 引言

4.2 PS IM催化转酯条件的优化

4.2.1 底物浓度的影响

4.2.2 产物的影响

4.2.3 水活度的影响

4.2.4 温度的影响

4.2.5 摇床转速的影响

4.2.6 转酯条件优化的实验设计

4.2.7 条件优化后的反应历程

4.2.8 酶的重复利用

4.3 本章小结

第五章 酶促拆分动力学的研究

5.1 引言

5.1.1 多底物反应的表示

5.1.2 1-(4-甲氧基苯基)乙醇的催化拆分机理

5.2 模型的推导

5.3 动力学方程参数的求解

5.4. 实验数据的拟合

5.5 本章小结

结论与展望

1 结论

2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

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摘要

本文对手性化合物的制备方法,以及利用酶法催化拆分手性化合物进行了研究。
   1-(4-甲氧基苯基)乙醇是重要的医药、化工过程的中间体,在许多的合成中,都需要它的单一对映体。它有2个对映体,本文主要研究了脂肪酶催化拆分(R,S)-1-(4-甲氧基苯基)乙醇及其动力学性质。
   本文中通过对不同脂肪酶在有机溶剂中对(R,S)-1-(4-甲氧基苯基)乙醇的拆分情况的比较,发现PS IM对(R,S)-1-(4-甲氧基苯基)乙醇有较好的催化效果。因此选择该酶作了进一步研究。
   研究中,采用高效液相色谱法对反应过程进行检测,主要研究了溶剂体系、酰基供体、底物浓度、加酶量、水活度,温度以及摇床转速等对催化反应的影响,得到了PS IM催化1-(4-甲氧基苯基)乙醇转酯化的最佳条件是反应体系为异丙醚10 ml,酰基供体乙酸乙烯酯6 mmol/L,底物浓度3 mmol/L,加酶量为150 U/ml,温度35℃,水活度0.69,摇床转速200 rpm。并在该条件下获得了52.86%的转化率和很高的底物和产物的对映体过量值(>99%)。
   文中还考察了PS IM的重复利用能力,发现PS IM有良好的稳定性,在经过5批回收利用后,依然能保持85%的活力,在工业化应用中很有潜力。
   根据非水相体系中(R.S)-1-(4-甲氧基苯基)乙醇的酶促拆分反应机制,推导并建立了(R,S)-1-(4-甲氧基苯基)乙醇的反应动力学模型,得到了相应的方程,并将由动力学模型拟合的曲线与实验实测数据进行比较,发现该模型与实测值较吻合。

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