化學(xué)聯(lián)酶法脂肪酸甲酯環(huán)氧化過(guò)程及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、脂肪酶以其活性高、專一性好、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品、化工等很多領(lǐng)域。本文以30％H2O2作為氧化劑，以固定化脂肪酶Novozym435為催化劑制備環(huán)氧脂肪酸甲酯，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)與響應(yīng)曲面法對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化擬合，利用紅外光譜儀輔助證明實(shí)驗(yàn)的可行性；對(duì)脂肪酶在有機(jī)溶劑中活性的考察，確定了甲苯優(yōu)于四氯化碳和正己烷；對(duì)H2O2用量及加入方式進(jìn)行了考察，并對(duì)不同氧載體中的反應(yīng)效果進(jìn)行了研究；通過(guò)質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)確定了不加氧載體情況

2、下，Novozym435可以催化脂肪酸甲酯與H2O2反應(yīng)水解產(chǎn)生脂肪酸，來(lái)提供反應(yīng)體系所需的氧載體。綜合環(huán)氧值和H2O2利用率等指標(biāo)得到的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件為：20g脂肪酸甲酯，脂肪酶3%，30mL甲苯，H2O2與底物雙鍵比1.7:1，反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間5h，環(huán)氧值為4.82g/100g。原料的轉(zhuǎn)化率93.18%，選擇性84.12%。
　　在所有已知的方法中，甲酸自催化體系是目前被認(rèn)為較為理想的生產(chǎn)環(huán)氧脂肪酸酯的反應(yīng)體系。在不添加

3、任何催化劑情況下，通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系中的影響因素做正交試驗(yàn)，確定了較優(yōu)反應(yīng)條件：脂肪酸甲酯10g，甲酸1g，H2O2與底物雙鍵摩爾比1.4:1，反應(yīng)溫度60℃，轉(zhuǎn)速360rpm，反應(yīng)7h的環(huán)氧值為4.58 g/100g。通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)，證明有少量環(huán)氧鍵在酸性溶液中發(fā)生水解生成了二羥基化合物。對(duì)本雙相反應(yīng)體系進(jìn)行了假設(shè)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別確定了H2O2、甲酸、過(guò)氧甲酸在有機(jī)相和水相中的分配系數(shù)，根據(jù)環(huán)氧值、碘值、H2O2利用率、過(guò)氧甲酸含量等實(shí)