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化工设计通讯
研究与开发
第43卷第11期
Chemical I ngineering Design (ommunications
Research and Development
2(017年11月
面包酵母用于苯乙酮的不对称还原研究
李刚
(宁夏日盛实业有限公司,宁夏石嘴山750032)
摘要:研究了面包酵母用于苯乙酮的不对称还原,分别考察了反应温度,反应时间,催化剂用量等因素对转化率和对映
体选择性的影响
关键词:苯乙酮;面包酵母;不对称还原;S-1-苯基乙
中图分类号:0643.32文献标志码:B文章编号:1003-6490(2017)11-0167-01
Asymmetric Reduction of Acetophenone by Bakers Yeast
L i (rang
Abstract Asymmetric reduction of Acetophenone by bakers yeast was studied. The effects of reaction temperature, reaction
lime and amount of calalyst on the conversion and enantioselectivity were investigaled
Bak
-phenyl ctha
仪器及试剂
对底物的诱导契合好,羰基的加氢只能从面进行,即只能
1仪器
得到一种対映体的产物,因而c值就高:如催化剂的量很小,
日本岛津生产的配备CDMC-21色谱工作站和氧火焰检測即酶的活性部位数目显得不足,对底物的诱导契合差,羰基
器的气相色谱仪型号是GC-2010:哈尔滨市东明医疗仪器厂制的加氧能从两进行,此时将生成两种异构体,即ee值下降。
造的IIZS-II水浴振荡器:上海仪器厂有限公司生产的101A-E由此可知,催化剂用量选择8.04g。
电热鼓风千燥器:现义市英峪予华仪器厂生产的SH/-1)(m)
表1催化剂用量对产物ee值的影响
研坏水式真空泵; ANKE TDL-60B离心机
序号
催化剂用量(g)
(9o
物构型
1.2试剂
天津市福晨化学试剂厂生产的NaCl,分析纯;天津市瑞
金特化学品有限公可生产的乙醚( Diethyl Ether),分析纯;安
琪酵母有限公司生产的面包干酵母:天津市瑞金特化学品
限公司生产的苯乙;无水硫酸钠,分析纯;硅藻土,分析纯。
100
实验
3.2反应时间的影响
2.1苯乙酮不对称还原反应
由表2显示可知,ee值受酶活性的影响较大,随反应时问
在250ml.三角瓶中加入蒸馏水67ml、蔗糖5.74g的増加酶活性下降,不对称活性部位的减少可使S-构型的产
(20mnol)、干面包酵母8.049(120gL),盖上纱布,在水浴物含量下降,R-构型产物含量増加,导致ee值下降。因此
恒温振荡仪中控温32℃振荡(120次min)1h,使面包酵母活最佳反应时间应选择27h。
化,然后加入苯と酮1.20g(10mmol),于32℃振荡(120次/
表2反应时间对产物c值的影响
min)反应27h。反应结束后,将反应液倒入离心管中,加适
反应时间(h)
ee值(%)
产物构型
量硅士搅匀后离心分离(4000 r/min),8min),取出上层清夜,
加1mL乙洗涤固体,将分出的乙醚层与前清液合并后用氯
化钠饱和,再用乙瞇萃取2次(每次20mL),合并萃取液,用
无水硫酸钠2g干燥Ih。通过多次改变试剂用量及反应时间重
复操作,进择最佳操作条件和最适催化剂用量。
33温度对反应的影响
2.2产物e值的测定
从表3可知,反应温度为32℃时,e值最高,而在40℃
用气相色谱仪分析上节中所得的残留液。气相色谱仪时较低。根据多点依附的理论,前手性碳周围的3个基闭必须
装置有手性毛细管(法国迪马公司 CP Chirasil- DEX CB,
和相互作用,并在辅晦( NADH)的作用下,使底物被牢牢
m×0.25mm):其色谐工作条件为汽化室温度250℃,检测器地控制在一个不对称活性部位上,只有一个面对着攻击基
温度250℃,控制柱温108℃,氮载气流速19m1min,分流从而得到某一対映体产物,即高c值的产物,而随着温度的
比30:1.以上条件都是通过调节载气流量、柱温、回流比、升高,这种酶与底物基团的结合会被逐步破坏,ee值反而下降
进样量等操作条件进行优化而得出的最佳操作条件。
故对于ee值,在本实验中最适合的温度是32℃
2.3c值的求法
表3反应温度对产物cc值的影响
ee值即物质的对映体过量值,定义为:ee=(As-Ak)
序号
反应温度(℃)
ee值(%)
产物构型
(4+4),其中,AsAR分别为S和R产物的浓度。运用此公
100
式及气相色谱图即可求算出对应物质的c位了。
3结果
3.1催化剂用最对反应的影响
结论
表1显示,当面包酵母的浓度达到一定值时,其底物的ee
综上所述,将面包酵母用于苯乙酮的不对称还原,较合
值将达到100%保持不变。因为当加入催化剂的用量逐渐増多适的反应湍度为32℃,反应时间为27h,催化剂用量为8.04s
时,相当于底物浓度降低,酶活性部位的数目就显得较充足,在此反应条件下,产物S-1-苯基乙醇的c几乎接近1009%
参考文献
收稿日期:2017-07-05
11何成,许建和,刘幽燕,等,固定化酵母非水相催化羰基不对称
作者简介:李刚(1982-),男,宁夏银川人,工程师,主要研究方还原反应研究化学研究与应用,2001,13(6):632-635
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