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離子液中的酶催化反應一一酯合成反應


化學先生 / 2019-08-06

          2003年Jason A. Berberich等 報道了在離子液[ BMIm][PF6]、[mmep][CH3SO3]、[mmep][CF3SO3]、[BMIm][NO3]、[mmep][CF3CO2]、[mmep][CH3CO2 ]和[ BMIm][CH3CO2 ]中進行的甲基丙烯酸甲酯與2-乙基己醇，酶催化合成甲基丙烯酸2-乙基己酯反應(圖示9-2)。

       他們用結(jié)晶水鹽對來控制離子液中的水活度，使- -部分鹽溶解于離子液中，一部分鹽過剩。發(fā)現(xiàn)，溶解的無機鹽雖然會影響酶的活性，但不失為一種控制水活度的簡易方法，可用于進行酶的活性/特異性數(shù)據(jù)的對照試驗。


        2003年PedroLozano等報道了南極脂肪酶B和a-胰凝乳蛋白酶催化的丁酸丁酯合成反應。分別以[EMIm][BF4]、[BMIm][BF4]、[EMIm][Tf2N]、[BMIm][PF6]、[mtoaJ[Tf2N]、[BMIm][Tf2N]等六種不同的離子液為反應介質(zhì)發(fā)現(xiàn)，在2%(體積分數(shù))含水量，50攝氏度條件下，離子液可作為合適的酶催化反應介質(zhì)。
 
       
         在離子液中的酶催化酯合成活性，明顯優(yōu)于相同極性的有機溶劑，并且還能顯著提高酶的熱穩(wěn)定性，如在[BMIm] [BF4]中和丁醇中相比，酶的酯合成催化活性和半衰期可提高4~5倍。而在archymotrypsin催化的N-乙?；?L-酪氨酸丙酯(ATPE) 合成反應中，采用離子液為反應介質(zhì)，酶的活性比在丙醇作溶劑中低。但在[ EMIm][BF4]離子液中，N-乙?；?L-酪氨酸丙酯的轉(zhuǎn)化率要比在高。

     T. L. Husum等用三種不同的酶一一脂肪酶(lipase)、 糖苷酶(glyco-sidase)、蛋白酶(protease),在不同離子液中進行簡單酯的合成反應時發(fā)現(xiàn)，三種酶在離子液中都表現(xiàn)出極好的活性和穩(wěn)定性。此外，還可利用離子液的物理性質(zhì)，通過除去生成水來提高酯化反應的產(chǎn)率。
 

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