Abstract: Проведены исследования процессов низкотемпературного синтеза сложных эфиров гептановой (энантовой, С7:0) кислоты и различных диолов с участием гетерогенных биокатализаторов, приготовленных путем адсорбционной иммобилизации рекомбинантной липазы rPichia/lip на макропористом углеродном аэрогеле. В качестве субстратов изучены диолы, различающиеся длиной углеродного скелета (от 2 до 6 атомов С), положением ОН-группы и изомерией углеродного скелета, такие как 1,2-этандиол (этиленгликоль) и его олигомеры (ди- и три-), 1,2-пропандиол (пропиленгликоль), 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, а также 2-этил-1,3-гександиол. Реакцию этерификации и синтеза моноэфиров гептановой кислоты проводили в реакторах периодического действия в очень мягких условиях (20 ± 2°С, 1 бар). Свойства приготовленных биокатализаторов, такие как ферментативная активность, субстратная специфичность и операционная стабильность, были исследованы в зависимости от строения молекулы диола и природы органического растворителя (хлороформ, гексан, ацетон). Обнаружено, что короткоцепочечные диолы С2–С4 необратимо ингибировали иммобилизованную липазу, и биокатализатор полностью инактивировался в течение 1–3 реакционных циклов. Максимальное значение активности, равное 83 ЕА/г, и конверсию кислоты, равную 94% за 24 ч, наблюдали в реакции этерификации гептановой кислоты 1,6-гександиолом, при этом в изученных условиях доля моноэфира составила более 99%. Была обнаружена корреляция между активностью приготовленных биокатализаторов и длиной молекулы симметричных диолов; так, скорость реакции этерификации повышалась при увеличении расстояния между концевыми ОН-группами. Поскольку хлороформ инактивировал адсорбированную rPichia/lip, то были подобраны условия реактивации биокатализаторов путем замены реакционной среды, а именно, растворителя на гексан и диола на бутанол.

Cite: Коваленко Г.А. , Перминова Л.В. , Шашков М.В. , Беклемишев А.Б.
Биокаталитические гетерогенные процессы низкотемпературного синтеза моноэфиров диолов
Кинетика и катализ. 2022. Т.63. №2. С.212-222. DOI: 10.31857/S0453881122020046 РИНЦ

Translated: Kovalenko G.A. , Perminova L.V. , Shashkov M.V. , Beklemishev A.B.
Biocatalytic Heterogeneous Processes of Low-Temperature Synthesis of Diol Monoesters
Kinetics and Catalysis. 2022. V.63. N2. P.188-196. DOI: 10.1134/s0023158422020045 WOS Scopus РИНЦ AN OpenAlex

Dates:

Submitted:	Jul 2, 2021
Accepted:	Aug 14, 2021

Identifiers:

Elibrary:

48076196

Citing:

DB	Citing
Elibrary	3

Altmetrics: