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新型对称烷基咪唑离子液体介质中酶催化合成l-乙酸薄荷酯
  • ISSN号:1001-4861
  • 期刊名称:化学学报
  • 时间:0
  • 页码:1252-1258
  • 语言:中文
  • 分类:O646.1[理学—物理化学;理学—化学] TQ645.98[化学工程—精细化工]
  • 作者机构:[1]江南大学化学与材料工程学院,无锡214122, [2]浙江赞宇科技股份有限公司,杭州310030
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.20771045和20676052)、国家高技术计划“863”(2007AA10Z428)、浙江省自然科学基金(No.Y407321)和江苏省“青蓝工程”资助项目.
  • 相关项目:高性能锂二次电池离子液体电解质设计与合成
作者: 李在均|
中文摘要:

设计合成三种新型对称烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体——1,3-二正丁基咪唑六氟磷酸盐([DnBIM][PF6]),1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([DiBIM][PF6])和1,3-二仲丁基咪唑六氟磷酸盐([DsBIM][PF6]).以脂肪酶pseudomonas cepacia催化l-薄荷醇和乙酸酐的酯化过程为模型反应,分别考察不同介质中酶的活性、反应性和稳定性,结果表明作为反应介质三种新型离子液体均优于经典离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和有机溶剂正己烷.在三种新的离子液体中,[DiBIM][PF6]具有最好的亲生物性而被选择作为模型反应介质.此外,影响l-薄荷醇转化率的各种因素(包括反应温度、底物投料比、离子液体用量和含水量)及酶的重复利用性也被详细研究.在最佳反应条件下,l-薄荷醇转化率达到97.4%,酶促反应速度、平衡转化率和半衰期分别是正己烷中的12.7,4.6和15.1倍.脂肪酶重复使用10次后催化活性没有明显减少.由于三种新型离子液体互为同分异构体,以上事实还表明除憎水性和亲核性以外离子液体的空间构型也是影响酶行为的一个重要因素.

英文摘要:

Three new symmetrical 1,3-dialkylimidazolium ionic liquids including 1,3-di(n-butyl)imidazolium hexafluorophosphate ([DnBIM][PF6]), 1,3-di(iso-butyl)imidazolium hexafluorophosphate ([Di- BIM][PF6]) and 1,3-di(s-butyl)imidazolium hexafluorophosphate ([DsBIM][PF6]) were designed and synthesized. The esterification reaction of l-menthol with acetic anhydride catalyzed by Pseudomonas cepacia lipase was used as a model reaction to investigate the activity, reactivity and stability of the lipase in different media. The results indicated that the new ionic liquids as reaction medium were obviously better than classical ionic liquid l-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate and organic solvent hexane. Among these, the [DiBIM][PF6] is of best biocompatibility and was then selected as medium of the model reaction. Moreover, various factors on the conversion of l-menthol including reaction temperature, molar ratio of the two substrates, the amounts of the ionic liquid, water content and reuse of the lipase were investigated in detail. Under optimal reaction conditions, the conversion of l-menthol was about 97.4%. Its initial reaction rate, the equilibrium conversion of l-menthol and the half-lifetime of the lipase in the [DiBIM] [PF6] medium were about 12.7, 4.6 and 15.1-fold those obtained in hexane. Because the three ionic liquids used in the study are isomeric compounds, the fact also confirmed that besides hydrophobicity and nucleophilicity the spatial configuration of ionic liquids should be considered a key factor effecting enzyme performance in ionic liquid.

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期刊信息
  • 《无机化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会
  • 主编:游效曾
  • 地址:南京市南京大学仙林区化学楼
  • 邮编:210023
  • 邮箱:wjhx@nju.edu.cn
  • 电话:025-89682307
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4861
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1185/O6
  • 邮发代号:28-133
  • 获奖情况:
  • 2007年获江苏省优秀期刊奖,2009年获华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19587