固定化脂肪酶催化合成棕榈酸异辛酯的反应器制备研究

开发了填充床式固定化酶反应器合成高档化妆品原料棕榈酸异辛酯的生产工艺，以棕榈酸，异辛醇为原料，使用实验室自制的固定化假丝酵母脂肪酶99-125为催化剂。并对反应器的固定化酶用量，底物浓度，循环流速，填充柱径高比等操作参数以及稳定性进行了研究，反应12h最终的酯化率可达97%，固定化酶使用31批以后，12h酯化率仍然可以达到93%。     

超声酶促维生素A棕榈酸酯反应的动力学

考察超声辐照下影响合成维生素A棕榈酸酯反应的因素(溶剂、底物摩尔比、底物浓度、反应时间、酶量和超声功率),并优化了反应条件:在10 mL的正己烷溶剂中,0.164 g维生素A醋酸酯和0.32 g棕榈酸,在酶与维生素A醋酸酯的质量比为1∶4的固定化脂肪酶Novozym 435催化下,超声功率为90 W,反应6 h,酯化率可达82%。并对其动力学进行了研究,由非线性拟合得到动力学参数:最大反应初速率(rmax)为0.522 mmol/(min.g);维生素A醋酸酯的米氏常数为0.404 mmol/L;棕榈酸的米氏常数为0.034 mmol/L。     

水活度对有机相中脂肪酶催化酯化的影响

在有机相中以Candida rugosa脂肪酶催化正丁酸和醇之间的酯化反应,用已知水活度的盐/盐水合物对控制反应体系的水活度.在其他条件恒定时,筛选出最适底物醇为正丁醇,最适反应溶剂为正庚烷;考察了盐对的加入量以及盐对的比例对反应过程的影响,并进一步研究了水活度对酯化反应的影响.结果表明,用盐/盐水合物对控制反应体系水活度是可行的,反应的初速度和转化率随水活度的增加而增加,在水活度为0.76时,转化率达到72.43%.     

水含量对脂肪酶促有机硅烷醇酯化反应的影响

水含量对有机相中脂肪酶催化有机硅烷醇与戊酸的酯化反应有显著的影响。脂肪酶Ｌ＿１７５４的最适温度随有机溶剂中水含量的降低而提高，溶剂中的水含量不影响固定化脂肪酶Ｌｉｐｏｚｙｍｅ的最适温度。对所研究的反应体系，水含量为４．１７ｍｍｏｌ／Ｌ时，Ｌｉｐｏｚｙｍｅ的活力最高，而脂肪酶Ｌ＿１７５４的最适水含量为３．０ｍｍｏｌ／Ｌ。     

假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)催化合成人乳脂替代品及酶重复使用的研究

以三棕榈酸甘油酯(PPP)和油酸(O)为原料,假丝酵母脂肪酶(Candida sp.99-125)为催化剂合成人乳脂替代品1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)。研究了Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理、酶使用量以及Candida sp.99-125脂肪酶的重复使用。研究结果表明：Candida sp.99-125脂肪酶的催化机理是先酸解PPP sn-1位的棕榈酸,然后再与sn-3位的棕榈酸反应;当脂肪酶用量为37500U,反应温度为43℃,经过3h反应后,OPO的转化率可达41.24%;补加初次反应脂肪酶使用量50%的脂肪酶后,重新加入底物反应48h,OPO的转化率可维持在40%左右,且平均反应速率保持稳定。     

固定化假丝酵母99-125脂肪酶催化合成甘油二酯

对无溶剂体系中自制固定化假丝酵母99-125脂肪酶催化油酸、甘油合成甘油二酯过程进行了研究，比较了自制固定化酶与商业酶在催化该反应上的不同，发现自然挥发脱水比真空脱水更适合自制固定化酶催化合成甘油二酯。对反应条件的研究表明：底物摩尔比2∶1，反应温度50℃，酶量0.6g/5.65g，自然挥发脱水条件下油酸酯化率可达92.64%，甘油二酯含量可66.16%。     

无溶剂体系中固定化脂肪酶催化的酯交换反应研究

采用癸酸乙酯与己醇的酯交换作为模型反应，研究了两种固定化脂肪酶在异丙醚溶液和无溶剂体系中的催化行为。考察了水活度(水含量)、反应时间、搅拌以及底物摩尔比等因素对酯交换反应的影响，并对无溶剂体系固定化脂肪酶催化反应的机制进行了初步探讨。结果表明，在无溶剂体系中，固定化脂肪酶的活力显提高，反应转化率达到90％以上。     

2步酯化法制备棕榈酸甲酯

以棕榈酸和甲醇为原料,浓H2SO4为催化剂,采用2步酯化法制备棕榈酸甲酯.第1步反应的最佳条件为:温度为(65±2)℃,催化剂用量为棕榈酸质量的0.5%,甲醇用量为棕榈酸质量的80%,反应时间60 min,酯化率90.06%;第2步反应的最佳条件为:反应温度为(100±5)℃,甲醇流速为1.0 mL/min,反应时间为60 min,棕榈酸甲酯的酯化率为99.26%.     

仿水溶剂促进酶促拆分环氧丙醇的研究

利用脂肪酶在非水介质中对外消旋环氧丙醇进行不对称酯合成反应, 重点研究了强极性有机溶剂作为仿水溶剂完全替代反应体系中的微量“必须”水对酶促拆分反应的影响. 实验结果表明, 乙腈作为仿水溶剂（最佳用量为0.4%）在适量无水硫酸钠（0.04 g左右）的配合下, 可以有效除去酯合成反应产生的水. 在最适反应条件下, 制备得到光学纯度约为90%的单一手性环氧丙醇酯.     

固定化脂肪酶催化棉籽油合成生物柴油

对比多种载体固定化脂肪酶的吸附效果,确定了以大孔吸附树脂D101为载体,采用先吸附后交联的方法固定脂肪酶。固定化后脂肪酶的稳定性得到较明显改善,最适反应温度50℃,最适反应pH值为8。确定了固定化脂肪酶催化棉籽油与甲醇转酯化反应合成生物柴油工艺条件,醇油比3∶1,含水量1.25%(V/V),加入质量比(酶量与固定化载体)0.48的固定化酶,反应介质辛烷,在40℃反应24h催化生物柴油的合成,最高转化率可达到65%。     

酶法改性柚皮苷的高效液相色谱分离及结构表征

在叔戊醇有机介质中,用固定化脂肪酶Novozym 435®催化柚皮苷和棕榈酸发生酯化反应,在柚皮苷分子上引入亲脂性的棕榈酰基团。采用制备高效液相色谱对改性柚皮苷进行分离纯化,优化的色谱条件为：色谱柱：C18柱（21.5×250 mm）;流动相：甲醇;流速：20 mL/min;进样浓度：30 mg/mL;进样体积3 mL。产物经红外光谱、质谱证实为柚皮苷棕榈酸单酯,核磁共振碳谱分析表明,酰基化选择性地发生在柚皮苷的葡萄糖基的6′′-羟基位上。并对区域选择性反应机理进行了探讨。     

固定化脂肪酶催化小桐子毛油合成生物柴油

研究了以石油醚提取的小桐子毛油和甲醇为原料,利用固定化Candidasp.99-125脂肪酶催化反应合成生物柴油的可行性。考察了几种因素对酶法催化合成脂肪酸甲酯的影响。结果表明以小桐子毛油的质量为基准,在水含量为10%,溶剂量为2mL/g,脂肪酶量为20%,温度为40℃的条件下,3次流加甲醇,12 h后单批最高产率可达93%。在此条件下固定化酶连续使用14批,产率仍然可保持在70%以上。     

根霉脂肪酶催化合成单甘酯的研究

采用聚氨酯类材料为载体固定化根霉BUCT-11发酵生产脂肪酶.对根霉BUCT-11游离脂肪酶催化反应的工艺条件进行了优化,采用双温程等手段以后,产物中单甘酯质量分数可达47.5%.固定化细胞简单处理后,用于甘油解反应,在最佳条件下双温程后,单甘酯质量分数达到35.5%.文中实现了根霉BUCT-11发酵产物的综合利用,降低了单甘酯合成中酶的成本,因而具有良好的工业应用前景.     

二氧化钛负载磷钨钼杂多酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

采用浸渍法制备了二氧化钛负载磷钨钼杂多酸催化剂H₃PW6Mo₆O₄0/TiO₂, 该催化剂的适宜制备条件为: 原料TiO₂和H₃PW₆Mo₆O₄₀的质量均为1.0 g,水的用量30 mL,浸渍时间12 h,活化温度150 ºC。以H₃PW₆Mo₆O₄₀/TiO₂为催化剂,对以环己酮与乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮的反应条件进行了研究,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、反应时间对收率的影响。实验结果表明,在n（环己酮）∶n(乙二醇)=1.0∶1.5、催化剂用量占反应物料总质量的1.0%、反应时间0.75 h的条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率为87.7%。     

阿魏酸异辛酯的绿色合成

以阿魏酸乙酯和异辛醇为原料,对甲基苯磺酸为催化剂,经酯交换反应合成阿魏酸异辛酯.分别考察物料配比、反应温度、反应时间及催化剂用量等对合成反应的影响,并采用核磁共振氢谱和红外光谱确定产物结构.实验结果表明:在阿魏酸乙酯0.02 mol,异辛醇、阿魏酸乙酯和对甲基苯磺酸的量的比为8:1:0.1,反应温度80℃,反应时间10...     

稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化合成十六烷酸乙酯的研究

目的 研究稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2 O3催化剂对合成十六烷酸乙酯的影响,确定最佳反应条件.方法 利用溶胶-凝胶法及改性技术制备稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化剂,并用单因素法研究催化剂的最适宜制备条件;采用正交试验来确定十六烷酸乙酯催化合成的最佳条件.同时利用熔点、红外光谱等手段对产品进行物性和结构表征.结果 Eu2O3的添加量为1.5％（指Eu2O3占SO42--/SnO2的摩尔分数）,硫酸浸渍液的浓度为2.0 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h条件下,制备出的SO42--/SnO2-Eu2O3催化剂具有最好的催化活性.通过正交实验确定的酯化反应优化条件是：在80～85℃的回流反应温度下,醇酸摩尔比为5.0：1.0,催化剂用量为反应物总质量的5.0％,反应时间4.0h,十六烷酸乙酯的酯化率可达97.0％以上.各种分析结果一致表明,催化合成所得之物与十六烷酸乙酯标准相符合.结论 该催化刑具有良好的催化活性和重复使用性,反应条件温和,方法简便,酯化率高,具有很好的工业化应用价值.