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有机介质中1-(2-甲氧基-3-甲基-4-氯-苯基)-2-丙醇的酶促不对称转酯化反应及其动力学研究

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目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1手性技术的重要性

1.2手性农药及其制备

1.2.1手性农药简介

1.2.2手性农药制备方法

1.3有机相中酶催化

1.3.1有机相中酶催化的优点

1.3.2有机相中酶催化的应用

1.3.3有机相中酶催化的影响因素

1.3.4有机相酶催化的转酯化反应

1.4呋喃虫酰肼类新型杀虫剂

1.4.1新型杀虫剂简介

1.4.2二酰基肼类杀虫剂及呋喃虫酰肼

1.5课题内容及目的

1.6课题思路

第二章实验材料及方法

2.1实验试剂及材料

2.2实验仪器

2.3实验和分析方法

2.3.1实验原理

2.3.2实验方法

2.3.3分析方法的建立

2.4数据计算

2.5本章小结

第三章酶催化转酯化反应体系的建立

3.1引言

3.2脂肪酶的筛选

3.3酰基供体的筛选

3.4溶剂的筛选

3.4.1酶活性和溶剂属性的定量关系模型

3.4.2溶剂工程

3.4.3溶剂对反应速率和选择性的影响

3.5本章小结

第四章酶催化转酯化反应条件优化

4.1引言

4.2温度对反应的影响

4.3底物浓度的影响

4.3.1 1-(2-甲氧基-3-甲基-4-氯-苯基)-2-丙醇浓度的影响

4.3.2乙酸乙烯酯浓度的影响

4.4传质对反应的影响

4.5酶的重复利用

4.6本章小结

第五章酶催化反应动力学

5.1引言

5.2酶失活动力学

5.3酶促转酯化反应动力学

5.3.1酶促转酯化反应机理分析

5.3.2反应动力学模型的推导

5.3.3初速度方程

5.3.4模型参数的拟合

5.4本章小结

第六章结论和建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

致谢

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摘要

S-1-(2-甲氧基-3-甲基-4-氯-苯基)-2-丙醇是一种新型的特异性杀虫剂--S-呋喃虫酰肼的关键合成中间体.本文即采用有机介质中酶促不对称转酯化反应,以消旋的1-(2-甲氧基-3-甲基-4-氯-苯基)-2-丙醇和乙酸乙烯酯为底物,利用脂肪酶所特有的高对映体选择性,优先催化R-1-(2-甲氧基-3-甲基-4-氯-苯基)-2-丙醇发生转酯化反应,得至R-构型酯及S-构型醇,从而实现动力学拆分的目的.其反应过程如下: 通过对酶、酰基供体及反应溶剂的筛选,确定了较佳的脂肪酶、酰基供体及溶剂分别为Novozyrn 435、乙酸乙烯酯和正己烷.随后考察了反应温度、底物浓度和传质等各个因素对反应的影响,确定了该酶反应的最佳反应条件为1-(2-甲氧基-3-甲基-4-氯-苯基)-2-丙醇及乙烯酯摩尔浓度均为93.16mmol/l,酶量为2mg/ml,反应温度40℃,摇床转速230 rpm.反应14 h后,反应转化率、底物的e.e.值及产物的e.e.值分别可达到50.34﹪、97.33﹪和95.99﹪左右.此外,考察了酶的重复利用情况,重复利用20次后,酶的选择性基本不变,但酶活有很大的丧失,说明它的稳定性还有待提高. 根据实验结果和对反应过程的分析,确定反应为一个存在可逆的乙酸乙烯酯抑制的三底物.三产物乒乓反应机制.由此推倒出过程速度方程及初速度动力学方程,推导出反应的初速度方程为: 在实验最佳反应体系和优化反应条件下,拟合得到的一组最佳模型参数为:V<,m>=112.06mmoll<'-1>h<'-1>,K<,mA>=42.72mmoll<'-1>,K<,mBR>=135.38mmoll<'-1>,K<,iA>=1076.24mmoll<'-1>.拟合结果表明模型的拟和值和实验数据能较好的吻合.

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