酶的非水相催化学习教案

1、会计学1酶的非水相催化酶的非水相催化第一页，编辑于星期二：十点 十三分。1、酶催化反应的介质2、有机介质反应体系 3、酶在有机介质中的催化特性 4、有机介质中酶催化反应的条件及其控制 GoGoGoGo5、酶非水相催化的应用 Go第1页/共57页第二页，编辑于星期二：十点 十三分。水是酶促反应最常用的反应介质。水是酶促反应最常用的反应介质。但对于大多数有机化合物来说，水并不是一种适宜的溶剂。因但对于大多数有机化合物来说，水并不是一种适宜的溶剂。因为许多有机化合物为许多有机化合物(底物底物)在水介质中难溶或不溶。在水介质中难溶或不溶。由于水的存在，往往有利于如水解、消旋化、聚合和分解等副反应的发由

2、于水的存在，往往有利于如水解、消旋化、聚合和分解等副反应的发生。生。是否存在非水介质能保证酶催化？是否存在非水介质能保证酶催化？1984年，美国年，美国MIT的克利巴诺夫（的克利巴诺夫（Klibanov）等人在有机介质中进行了酶催化）等人在有机介质中进行了酶催化反应的研究，他们成功地在利用酶有机介质中的催化作用，获得酯类、肽类、手性醇等反应的研究，他们成功地在利用酶有机介质中的催化作用，获得酯类、肽类、手性醇等多种有机化合物，明确指出酶可以在水与有机溶剂的互溶体系中进行催化反应多种有机化合物，明确指出酶可以在水与有机溶剂的互溶体系中进行催化反应。第2页/共57页第三页，编辑于星期二：十点 十三

3、分。第3页/共57页第四页，编辑于星期二：十点 十三分。第4页/共57页第五页，编辑于星期二：十点 十三分。第5页/共57页第六页，编辑于星期二：十点 十三分。类型类型有机介质有机介质气相介质气相介质离子介质离子介质超临界介质超临界介质第6页/共57页第七页，编辑于星期二：十点 十三分。第7页/共57页第八页，编辑于星期二：十点 十三分。第8页/共57页第九页，编辑于星期二：十点 十三分。第9页/共57页第十页，编辑于星期二：十点 十三分。第10页/共57页第十一页，编辑于星期二：十点 十三分。第11页/共57页第十二页，编辑于星期二：十点 十三分。第12页/共57页第十三页，编辑于星期二：十

4、点 十三分。第13页/共57页第十四页，编辑于星期二：十点 十三分。第14页/共57页第十五页，编辑于星期二：十点 十三分。有机介质有机介质反应体系反应体系微水介质微水介质水与有机溶剂水与有机溶剂的均一体系的均一体系水与不溶有机水与不溶有机溶剂的溶剂的非均一体系非均一体系正胶束体系正胶束体系反胶束体系反胶束体系第15页/共57页第十六页，编辑于星期二：十点 十三分。第16页/共57页第十七页，编辑于星期二：十点 十三分。第17页/共57页第十八页，编辑于星期二：十点 十三分。第18页/共57页第十九页，编辑于星期二：十点 十三分。第19页/共57页第二十页，编辑于星期二：十点 十三分。第20页

5、/共57页第二十一页，编辑于星期二：十点 十三分。第21页/共57页第二十二页，编辑于星期二：十点 十三分。第22页/共57页第二十三页，编辑于星期二：十点 十三分。酶在有机介质中由于水分子的减少，相对来说酶分子的构象表现出比水溶液中更具有“刚性刚性”特点。因而使通过选择不同性质的溶剂来调控酶的某些特性成为可能。因而使通过选择不同性质的溶剂来调控酶的某些特性成为可能。例如在有机溶剂中，可以利用酶与配体的相互作用性质，诱导改变酶分子的构象，调控酶的底物专一性,、立体选择性和手性选择性等。由于引起酶变性的许多因素都与水的存在有关由于引起酶变性的许多因素都与水的存在有关, , 因此在有机介质中酶的稳

6、因此在有机介质中酶的稳定性得到显著提高。定性得到显著提高。由于有机溶剂的存在由于有机溶剂的存在, , 水量减少，大大降低了许多需要水参与的副反应水量减少，大大降低了许多需要水参与的副反应，如酸酐的水解、氰醇的消旋化和酰基转移等。在有机介质中进行的酶促反应，可以省略产物的萃取分离过程在有机介质中进行的酶促反应，可以省略产物的萃取分离过程, 提高收率。提高收率。第23页/共57页第二十四页，编辑于星期二：十点 十三分。第24页/共57页第二十五页，编辑于星期二：十点 十三分。第25页/共57页第二十六页，编辑于星期二：十点 十三分。第26页/共57页第二十七页，编辑于星期二：十点 十三分。第27页

7、/共57页第二十八页，编辑于星期二：十点 十三分。第28页/共57页第二十九页，编辑于星期二：十点 十三分。第29页/共57页第三十页，编辑于星期二：十点 十三分。第30页/共57页第三十一页，编辑于星期二：十点 十三分。第31页/共57页第三十二页，编辑于星期二：十点 十三分。第32页/共57页第三十三页，编辑于星期二：十点 十三分。第33页/共57页第三十四页，编辑于星期二：十点 十三分。第34页/共57页第三十五页，编辑于星期二：十点 十三分。第35页/共57页第三十六页，编辑于星期二：十点 十三分。第36页/共57页第三十七页，编辑于星期二：十点 十三分。第37页/共57页第三十八页，

8、编辑于星期二：十点 十三分。第38页/共57页第三十九页，编辑于星期二：十点 十三分。第39页/共57页第四十页，编辑于星期二：十点 十三分。第40页/共57页第四十一页，编辑于星期二：十点 十三分。第41页/共57页第四十二页，编辑于星期二：十点 十三分。第42页/共57页第四十三页，编辑于星期二：十点 十三分。第43页/共57页第四十四页，编辑于星期二：十点 十三分。第44页/共57页第四十五页，编辑于星期二：十点 十三分。第45页/共57页第四十六页，编辑于星期二：十点 十三分。第46页/共57页第四十七页，编辑于星期二：十点 十三分。第47页/共57页第四十八页，编辑于星期二：十点 十

9、三分。第48页/共57页第四十九页，编辑于星期二：十点 十三分。第49页/共57页第五十页，编辑于星期二：十点 十三分。第50页/共57页第五十一页，编辑于星期二：十点 十三分。生物柴油是用生物油脂生产的有机燃料，是由动物、植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反生物柴油是用生物油脂生产的有机燃料，是由动物、植物或微生物油脂与小分子醇类经过酯交换反应而得到的脂肪酸酯类物质。可以代替柴油作为柴油发动机的燃料使用。应而得到的脂肪酸酯类物质。可以代替柴油作为柴油发动机的燃料使用。 生物油脂的来源：菜子油，豆油，椰子油，棕榈油、蓖麻油、棉籽油，葵花籽 油，废食用油等特特点：点：1）能达到欧洲）能达到欧

10、洲2号排放（号排放（GB252-2000)标准；标准；2）密度比水小，相对密度在）密度比水小，相对密度在0.74240.8886之间；之间；3）稳定性好，长期保存不会变质；）稳定性好，长期保存不会变质；4）优良的环保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油）优良的环保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达的生物降解性高达98%，降解速率是普通柴油的，降解速率是普通柴油的2倍，可大大减轻意外泄倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因漏时对环境的污染；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于

11、柴油；而废气对人体损害低于柴油；6）较好的低温发动机启动性能；）较好的低温发动机启动性能；7) 燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈中性使发动机机油的使用寿命加长；燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈中性使发动机机油的使用寿命加长；8) 无须改动柴油机，可直接添加使用无须改动柴油机，可直接添加使用。9）含水率较高，最大可达）含水率较高，最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性，但降低了油的热值。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性，但降低了油的热值；10)pH值低，故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料；值低，故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料；11)具有具有“老化老化”倾向，加热不宜超过倾向，加热不宜超过80，宜避光、避免与空气接触保存；，宜避光、避免与空气接触保存；12)较好的安全性能：闪点高，运输、储存、使用方面安全较好的安全性能：闪点高，运输、储存、使用方面安全第51页/共57页第五十二页，