单相体系中MOF固定化脂肪酶催化柠檬烯环氧化

作者：孟子豪; 李青云; 刘幽燕; 林东亮; 唐爱星^*

来源：化工进展, 2022, 41(12): 6540-6548.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0468

• 金属有机骨架
• 固定化酶
• 柠檬烯
• 环氧化
• 溶剂

化学-酶法催化烯烃环氧化是一种绿色环保的替代工艺，但是作为氧化剂的双氧水造成的脂肪酶失活和反应体系相间传质是亟待解决的难点问题。本文首先采用交联法成功合成了一种稳定的MOF固定化脂肪酶催化剂CALB@Uio-66-NH2，并用扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射仪(XRD)对其结构与晶型进行了表征。为了克服双氧水的相间传质障碍，考察了极性溶剂与酯类酰基供体对反应的影响，最终确定叔丁醇作为反应溶剂，乙酸乙酯作为酰基供体，构建了适用于柠檬烯化学-酶法环氧化的单相反应体系以取代传统的“有机-水”两相反应体系。通过对体系的催化剂添加量、过氧化氢与酰基供体浓度优化，获得了最佳的反应效率，在柠檬烯浓度为0.1mol/L时，催化剂最适添加量为20%、过氧化氢最适浓度为0.5mol/L、乙酸乙酯最适浓度为3mol/L,40℃下反应40min，柠檬烯-1,2-环氧化物收率可达到85.1%，而且在此条件下，CALB@Uio-66-NH2重用6次后仍能保持90.9%的相对活力。

• 单位
  广西大学; 化学化工学院