新型离子液体中脂肪酶催化薄荷醇选择性酯化
来源:     发布日期:2020/06/05 15:42:22  浏览次数:

新型离子液体中脂肪酶催化薄荷醇选择性酯化

Lipase-Catalyzed Enantioselective Esterification of (±)-Menthol in Novel Ionic Liquids

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2015.09.006

中文关键词: 离子液体 脂肪酶 立体选择性酯化 薄荷醇

英文关键词: ionic liquid, lipase, enantioselective esterification, (±)-menthol

基金项目:

作者

单位

李明

江南大学 食品胶体与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 化学与材料工程学院江苏 无锡 214122

无锡市第三高级中学江苏 无锡 214028

徐晓丰

江南大学 食品胶体与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 化学与材料工程学院江苏 无锡 214122

无锡市第三高级中学江苏 无锡 214028

李在均

江南大学 食品胶体与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 化学与材料工程学院江苏 无锡 214122

无锡市第三高级中学江苏 无锡 214028

朱婷

江南大学 食品胶体与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 化学与材料工程学院江苏 无锡 214122

无锡市第三高级中学江苏 无锡 214028

彭杨

江南大学 食品胶体与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 化学与材料工程学院江苏 无锡 214122

无锡市第三高级中学江苏 无锡 214028

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中文摘要:

设计合成了6种新型对称烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体。以脂肪酶Candida antarctica催化(±)-薄荷醇和丙酸酐立体选择性酯化反应为模型反应,考察反应介质对酶行为的影响。结果发现,在1,3-二正辛基咪唑六氟磷酸盐([DnOIM][PF6])中酶的活性与立体选择性明显高于其他离子液体和正己烷。因此,[DnOIM][PF6]被选择作为反应介质。通过优化实验,得到最佳反应条件为:反应温度30 ℃,70 mg脂肪酶,3.0 mL离子液体,底物(±)-薄荷醇与丙酸酐物质的量比1∶1,反应时间20 h。此时,反应转化率与e.e.(p-)值分别可达48.1%与98.1%。酶在[DnOIM][PF6]中的稳定性是正己烷的4.3倍,且重复使用7次后催化活性没有显著降低。荧光光谱和圆二色谱研究结果表明,酶在[DnOIM][PF6]中有较大的酶蛋白质分子裸露程度和良好的二级结构稳定性。

英文摘要:

Six novel symmetrical alkylimidazolium hexafluorophosphate ionic liquids(ILs) were designed and synthesized in this study. The enantioselective esterification of(±)-menthol with propionic anhydride catalyzed by Canadida rugosa lipase was used as a model reaction to investigate the catalytic characterization of the lipase in different medium. The results indicated that the activity and selectivity of the lipase in the ionic liquid 1,3-di(n-octyl)imidazolium hexafluorophosphate([DnOIM][PF6]) is obviously higher than that in other ILs and hexane. Therefore,[DnOIM][PF6] was chosen as the medium for the reaction. By investigating various factors on the conversion of(±)-menthol,the optimal conditions were determined as reaction temperature of 30 ℃,70 mg lipase,3.0 mL ionic liquid,menthol and propionic anhydride with the molar ratio of 1∶1,and reaction performed for 20 h. Under this optimal condition,the conversion of(±)-menthol and enantiomeric excess of(-)-menthyl propionate was up to 48.1% and 98.1%,respectively. The stability of the lipase in IL was 4.3-fold than that in hexane. Furthermore,the activity of IL and the lipase were not substantial diminution after recycled 7 times. Meanwhile,fluorescence spectroscopy and circular dichroism results showed that the lipase in IL had bigger exposure levels of amino acid residues and excellent secondary structure stability.

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