无溶剂体系中固定化脂肪酶催化合成香茅醇酯

在无溶剂体系中以大孔树脂NKA吸附固定的褶皱假丝酵母脂肪酶(Candida rugosalipase)为催化剂,以脂肪酸为酰基供体,酶法合成香茅醇脂肪酸酯。考察了褶皱假丝酵母脂肪酶对酰基供体的选择性,以及反应温度、摇床转速、酶用量、底物比例及微量水添加等对酯化反应的影响,建立了无溶剂中香茅醇酯的酶法合成工艺。研究表明,在酸醇物质的量比为1,摇床转速为200 r/min,固定化酶用量为1250 U/L,反应温度为50℃,微量水添加量为4μL的条件下,反应10h,月桂酸香茅酯及油酸香茅酯的转化率分别可达95.6%和87.6%,明显高于在有机溶剂体系中的酯化率。     

扁桃酸的酶促光学拆分

对在非水体系中,利用脂肪酶催化水解扁桃酸乙酯外消旋混合物拆分R(-)-扁桃酸进行了初步的研究.筛选出脂肪酶N435作为催化剂,叔丁醇作为溶剂.确定了最适的反应条件：脂肪酶N435浓度为2.5 g·L^-1,RS-扁桃酸乙酯浓度为0.25 mol·L^-1,水∶RS-扁桃酸乙酯的摩尔比为5∶1,反应温度为40℃,摇床转速为200 r·min^-1,反应时间为24 h.在此条件下,R(-)-扁桃酸乙酯的转化率为41.6%,对映体过量百分率达84.0%.考察了底物R(-)-扁桃酸乙酯和产物R(-)-扁桃酸对反应的抑制作用,在此基础上运用顺序机制和拟稳态法,建立了反应的动力学模型,模拟计算结果和实验结果吻合较好.     

天然固定化木瓜脂肪酶催化芳香仲醇动力学拆分的研究

将木瓜来源的廉价天然固定化脂肪酶CPL用于手性拆分芳香仲醇,以4-苯基-2-丁醇作为模式底物,考察了反应温度、反应溶剂、酰基供体以及底物摩尔比对CPL拆分能力的影响,结果表明,适宜的反应温度30~45℃,酰基供体为活性乙烯酯,正己烷或环己烷作为反应溶剂,底物/酰基供体摩尔比1∶2,在该条件下底物的转化率接近50%,e.es大于99%,反应的对映体比值E大于200。CPL对其他结构类似的芳香仲醇也具有很好的拆分能力。该研究为手性芳香仲醇的酶催化制备提供了新的催化剂选择。     

水/有机溶剂体系中产紫青霉全细胞催化合成单葡糖醛酸基甘草次酸

研究了产紫青霉Penicillium purpurogenum Li-3 全细胞β-D-葡萄糖醛酸苷酶在水/有机溶剂体系中催化水解甘草酸,合成单葡糖醛酸基甘草次酸（GAMG）的反应。确定了最适反应体系为水/叔丁醇（体积比为3∶7）,最适反应条件为：底物甘草酸用量1.5 g•L^-1、反应温度45℃、pH值5.0、全细胞酶量7 g•L^-1、摇床转速120 r•min^-1,在此条件下反应48 h,产物GAMG产率可达79.12%,全细胞酶具有较好的稳定性和可重复使用性,显示了良好的应用前景。     

有机相中脂肪酶催化转酯化反应动力学拆分左旋帕罗醇

研究了在有机相中脂肪酶催化转酯化反应动力学拆分左旋帕罗醇,考察了酶种类、溶剂、酰基供体、温度、底物与酰基供体摩尔比等因素对反应的影响。结果表明:以Novozym 435为催化剂,在30℃下,以乙腈为反应溶剂,乙酸乙烯酯为酰基供体,底物浓度40mmol/L及其与酰基供体摩尔比为1:8时,反应8h后,底物转化率为48.1%,ee_s为53.3%,E值为6.20。     

CTAB逆胶束体系中Lipex脂肪酶催化合成油酸乙酯

研究了CTAB逆胶束体系的适宜构建条件以及Lipex脂肪酶催化合成油酸乙酯的适宜反应条件。探讨了有机溶剂、底物配比、pH值、水含量W₀、酸浓度、反应时间等因素对反应的影响。研究表明,在以CTAB为表面活性剂时,以异辛烷为溶剂,正己醇作助溶剂条件下,能得到较为稳定的逆胶束体系,更有利于Lipex脂肪酶的活性发挥;在该反应体系下反应温度25 ℃,缓冲液pH7. 0,W₀10,酸醇比1∶4（摩尔比）,油酸浓度0. 01 mol·L^-1,摇床转速150 r·min^-1,反应36 h,油酸乙酯产率达到79%。并建立了逆胶束体系中双底物作用的动力学模型,经验证模拟计算结果与实验结果吻合良好。     

蜡状芽孢杆菌ZJB-07112酰胺酶的分离纯化及其酶学性质

用一株蜡状芽孢杆菌新菌株ZJB-07112 (Bacillus cereus ZJB-07112)发酵生产酰胺酶,经超声波细胞破碎、High Q阴离子色谱、Phenyl-Sepharose疏水色谱等步骤获得了凝胶电泳均一的酰胺酶。用12.5% SDS-PAGE测得该酶的分子量约为60.6 kD。其N端氨基酸序列为ATIRPDDKAI。该酶水解反应的最适pH和最适温度分别为7.5和35 ℃。在pH 7.5条件下,该酶在50 ℃以上容易失活,60 ℃保温30 min后,仅保留10.8%的酶活。除了Hg⁺ 、Ag⁺等重金属离子和尿素外,其他金属离子和EDTA对该酶的活性影响不大。以丙烯酰胺为底物时,该酶的K_m和V_max值分别为2.64 mmol·L^-1和0.6 μmol·min^-1·ml^-1。     

有机相酶法不对称水解乳酸乙酯

探讨了在有机介质中酶催化外消旋乳酸乙酯不对称水解制备L-乳酸的可行性。 研究了反应介质、不同来源的酶、摇床转速、水含量、乳酸乙酯浓度及温度等因素对反应的影响。结果表明,N435的活性和选择性较高,叔丁醇和异辛烷的混合溶剂（体积比为1∶1）为最合适的反应介质,其余最适条件为：摇床转数200 r•min^-1、水含量（水与底物的质量比）1∶5、乳酸乙酯浓度0.27 g•ml^-1、酶浓0.8 g•mol^-1、反应温度60℃,在此条件下反应16 h得产物ee值为90.02% ,产率为28.69%。 最后研究了乳酸乙酯不对称水解的动力学,结果表明反应符合米氏方程,属于双底物抑制的双乒乓机制,并考察了D-乳酸乙酯和D-乳酸在建立反应动力学模型时的影响。     

助催化剂对Fe1-xO基费托合成催化剂性能的影响

考察了助催化剂对Fe_1-xO基合成熔铁催化剂反应性能的影响，并通过XRD和TPD对催化剂进行表征。结果表明，MnO可以使产物中甲烷选择性降低，低碳烯烃的选择性增加，（CO＋H₂）转化率下降。稀土氧化物M₂O₃(M=La、Nd、Pu等)的加入，产物中甲烷的选择性降低，低碳烯烃的选择性增加，C₅^＋选择性增加。对于熔铁催化剂，较少量M₂O₃(质量分数为0.5％～1.0％)的加入可以使甲烷选择性由21.1％降到14.84％，低碳烯烃收率由31.20 g·m^-3升高到40.91 g·m^-3，C₅^＋收率由45.52 g·m^-3升高到59.61 g·m^-3，但是较多量M₂O₃(质量分数为1.5％)的加入，（CO^＋H₂）转化率大幅下降，（CO＋H₂）转化率仅为30.29％。XRD结果表明，加入MnO，Mn²⁺部分取代了较大离子半径的Fe²⁺的位置，晶胞参数变大；M₂O₃的加入，形成了新的晶相。TPD结果表明，低温脱附峰的面积在添加MnO或M₂O₃后明显减少，催化剂表面活性中心数目减少。     

固定化脂肪酶拆分扁桃酸对映体研究

在有机溶剂中利用固定化脂肪酶Novozym 435催化酯化反应以分离扁桃酸对映体,考察了反应时间、温度、摇床转速、加酶量、扁桃酸浓度及乙醇浓度对反应转化率和产物对映体过量值(eep)的影响.结果表明,在二氯乙烷中,拆分扁桃酸对映体的最佳条件为:加酶量40 mg,扁桃酸20 mM,乙醇80 mM,转速150 rpm,温度40°C.在此条件下,反应24h后,转化率为30%,产物中R-扁桃酸乙酯eep达到92%.     

Enhancing Effect of Calix[4]arene Amide Derivatives on Lipase Performance in Enantioselective Hydrolysis of Racemic Arylpropionic Acid Methyl Esters

Calix[4]arene amide derivatives were employed as new additives within the sol-gel encapsulation of lipase from Candida rugosa (CRL) to improve its catalytic properties. Evaluation of catalytic activity of the encapsulated lipases was acheived by enantioselective hydrolysis of both racemates, Naproxen methyl ester and 2-phenoxypropionic acid methyl ester, in aqueous buffer solution/isooctane reaction system. Results show that enantioselectivity was improved by using calix[4]arene amide derivatives-based encapsulated lipases. The reaction of naproxen methyl ester resulted in 47.6% conversion (x) in 24 h with 88.9% enantiomeric excess of substrate (ee_s), analogous to an enantioselectivity (E) value of 297 (E = 137 for the encapsulated free enzyme). The conversion of 2-phenoxypropionic acid methyl ester, obtained was 48.4% with E value of 327, enantiomeric excess of substrate (ee_s) of 92% for the reaction time of 1 h (E = 211 for the encapsulated free enzyme).     

纳米钙基CO2吸附剂反应吸附与分解动力学

采用TGA测定纳米钙基CO₂吸附剂在500～650℃温度范围内,CO₂分压0.015～0.025 MPa氮气气氛中的吸附反应动力学。针对纳米钙基CO₂吸附剂吸附CO₂反应特征,提出以两倍最大吸附速率对应的时间点前后分别为快速反应段与慢速反应段。分别采用Boltzmann方程与Avrami-Erofeev方程拟合快速反应段与慢速反应段吸附反应动力学方程,得到纳米钙基CO₂吸附剂在快速反应段与慢速反应段的活化能分别为27.52、70.25 kJ·mol^-1。吸附率拟合与实验值平均相对误差分别为10.29％、4. 17%。研究测试了纳米钙基CO₂吸附剂在650～800℃温度范围内,N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的分解反应动力学。忽略反应过程中传热、传质影响,采用收缩核模型,分别求得吸附剂在N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的活化能为141.9、34.7、113.2 kJ·mol^-1。碳酸钙分解率与实验值比较平均相对误差分别小于5.66% 、7.82%、5.01%。     

AIBA·2HCl-NaHSO3引发下DMDAAC-AM共聚物的合成与表征

采用偶氮二异丁脒二盐酸盐(AIBA·2HCl)和NaHSO₃(RH)组成的引发体系，研究了引发剂浓度、溶液的pH值、引发剂复配和加料方式等因素对二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酰胺(AM)共聚合反应规律的影响.结果表明：在30 ℃、n_AM∶n_DMDAAC=4∶1、ω(monomer) =30％和引发剂AIBA·2HCl-RH的浓度为1.0×10^-4 mol·L^-1的条件下， pH=7.0时， DMDAAC-AM共聚物的特性黏数达11.56 dl·g^-1;pH=10.0时，特性黏数最高达13.60 dl·g^-1.采取连续加料方式，可获得阳离子度38.8％，特性黏数达11.61 dl·g^-1的共聚物.进一步测得该引发体系30 ℃下，聚合反应的表观活化能为33.25 kJ·mol^-1，单体的竞聚率为γ_AM=6.800，γ_DMDAAC=0.174.     

NO在Pt/γ-Al2O3上催化氧化反应机理和动力学

用连续流动管式反应器考察了在空时为0.090～0.720 s、NO进口浓度为0.03%～0.2%(体积分数)、O₂浓度为2%～10%(体积分数)和温度为473～573 K条件下,NO在Pt/γ-Al₂O₃上的催化氧化反应。结果表明：在空速为5000 h^-1、NO进口浓度为0.05%和O₂浓度为5%条件下,当反应温度从473 K依次升高到523 K和573 K时,NO催化氧化反应的定态转化率从22.4%提高到45.5%和74.3%。NO定态转化率随空时或O₂浓度的增加而增加,但基本与NO的进口浓度无关。基于实验结果和反应动力学理论,提出了含有6对12个正、逆向基元反应的机理,进而确立了以气相NO与解离吸附在催化剂表面的O之间的反应为控制步骤的NO催化氧化总反应速率模型,以其拟合动力学实验数据,确定了动力学参数,得到反应的活化能为80.01 kJ·mol^-1。     

丙酮酸分批发酵的供氧控制模式

以一株光滑球拟酵母的多重维生素营养缺陷型为研究菌株,考察了分批发酵中不同体积传氧系数(KL_a)对其产丙酮酸性能的影响.高KL_a(450 h^-1)下,丙酮酸产率较高(0.797 g·g^-1),但葡萄糖消耗速度较慢(1.14 g·L^-1·h^-1);低KL_a(200 h^-1)下,葡萄糖消耗速度快(1.97 g·L^-1·h^-1),然而丙酮酸产率(0.483 g·g^-1)却明显下降.根据发酵过程主要参数和碳流分配的变化特性提出了发酵前16h控制KL_a为450h^-1、16h后控制KL_a为200 h^-1的分阶段供氧控制模式,结果实现了高产量(69.4 g·L^-1)、高产率(0.636 g·g^-1)和高葡萄糖消耗速度(1.95g·L^-1·h^-1)的相对统一,丙酮酸生产强度(1.24g·L^-1·h^-1)比控制KL_a恒定为450、300和200h^-1的过程分别提高了36％、23％和31％.实验数据表明,供氧良好状态下细胞产丙酮酸性能出现的差异可能是由维生素处于亚适量水平时酵解产生的NADH去路不同,导致细胞处于不同的能量水平而引起的.     

固定化CGMCC No.2266生物转化法制备（S）-（-）-β-羟基苯丙酸乙酯

在邻苯二甲酸二丁酯中采用固定化酿酒酵母CGMCC No.2266不对称还原β-羰基苯丙酸乙酯制备（S）-（-）-β-羟基苯丙酸乙酯。将干重为430 mg的100 ml菌液50℃预热处理30 min,以2％海藻酸钠固定化得到的直径为2 mm的固定化细胞增殖培养72 h,在300 ml邻苯二甲酸二丁酯中转化17.2 mmol·L^-1β-羰基苯丙酸乙酯,摩尔产率和对映体过剩值可以分别达到92.2%和100%。固定化细胞可以较好地重复利用于转化反应10次。产率随底物浓度的增高而降低,分批加入底物可以降低底物浓度过高对反应过程的抑制。     

K对Pt/γ-Al2O3催化剂制备邻苯基苯酚催化性能的影响

通过加入不同K助剂对0.5% Pt/γ-Al₂O₃催化剂进行改性,考察了其在由环己烯基环己酮脱氢制邻苯基苯酚（OPP）的催化反应中的催化性能,利用XRD、H₂-TPD、NH₃-TPD、CO₂-TPD等手段对催化剂进行表征,并与反应结果关联。研究表明,Pt/γ-Al₂O₃催化剂加入K助剂后不同程度地减少了催化剂表面的酸、碱量和对氢的吸附量;采用6.00%K₂SO₄作为助剂,明显地弱化了催化剂表面的强酸和强碱中心,减少了酸、碱量,调整了催化剂表面对中间产物、OPP和氢吸附量,抑制了副反应,可显著提高生成OPP的选择性,在LHSV 0.12 h^-1、H₂空速33 ml·g^-1·h^-1、380℃的反应条件下,环己烯基环己酮转化率为100%,OPP选择性达90%以上。     

FeAPO-5分子筛的合成及其催化氧化水溶液中苯酚的性能

以水热晶化法合成了铁磷铝分子筛FeAPO-5,并用XRD、SEM、FT-IR和 UV-vis等对分子筛样品进行了表征。结果表明,所合成的FeAPO-5分子筛样品结晶度高,晶粒大小均匀,FeAPO-5样品中存在骨架Fe和骨架外Fe物种,并以骨架Fe物种为主。FeAPO-5作为一种非均相催化剂能有效催化氧化水溶液中苯酚,在苯酚初始浓度200 mg•L-1 、H2O2初始含量1200 mg•L-1、pH 5.0及溶液温度80℃的条件下,处理240 min后苯酚去除率达99.0％,TOC去除率可达77.8％。ICP分析结果表明,催化剂上析出到溶液中的铁离子浓度很低,催化剂性能稳定。