CN104498543B - 一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法 - Google Patents

一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104498543B
CN104498543B CN201510034086.4A CN201510034086A CN104498543B CN 104498543 B CN104498543 B CN 104498543B CN 201510034086 A CN201510034086 A CN 201510034086A CN 104498543 B CN104498543 B CN 104498543B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydroxy
butanone
acid
lipase
fatty acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510034086.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104498543A (zh
Inventor
肖梓军
侯孝元
赵静宜
郗丽君
李静
吕建仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201510034086.4A priority Critical patent/CN104498543B/zh
Publication of CN104498543A publication Critical patent/CN104498543A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104498543B publication Critical patent/CN104498543B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436—Fatty acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62—Carboxylic acid esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法，属于生物化工技术领域。本发明以己烷为反应溶剂，利用脂肪酶Novozyme 435为催化剂，将乙偶姻分别与己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸等脂肪酸在50℃条件下反应，合成各种乙偶姻脂肪酸酯类化合物。本发明具有反应条件温和、原料易得、步骤简单、环境友好、产品绿色安全、生产成本低等优点。

Description

一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法
技术领域
本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种脂肪酶催化合成乙偶姻己酸酯、乙偶姻庚酸酯、乙偶姻辛酸酯、乙偶姻壬酸酯、乙偶姻癸酸酯、乙偶姻月桂酸酯的方法。
背景技术
乙偶姻脂肪酸酯类化合物天然存在于一些特殊的水果、红酒、食醋、鲜花等中，赋予它们特定的香味。例如木瓜中含有较多的乙偶姻乙酸酯、乙偶姻丁酸酯、乙偶姻己酸酯、乙偶姻辛酸酯等一系列乙偶姻的酯类衍生物，是木瓜中的一类主要呈香物质。某些品种的香蕉中也含有少量的乙偶姻乙酸酯和乙偶姻丁酸酯。
乙偶姻脂肪酸酯类的主要用途是作为香料用于食品和饮料行业中；另外，有的乙偶姻酯还可以用作环氧树脂和乙烯基树脂等的有机溶剂。由于乙偶姻脂肪酸酯具有重要应用价值，其合成方法受到关注。
美国在1968年授权了由Burton和Wiese发明的一项专利(US patent 3,404,176)，其中涉及乙偶姻乙酸酯的合成，方法是以2-丁烯、亚硝酸甲酯、乙酸和乙酸酐为原料，在浓硫酸存在条件下进行反应。该过程中原料2-丁烯易燃，易与空气形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险，并且2-丁烯受热可能发生剧烈的聚合反应；原料亚硝酸甲酯易水解释放出亚硝酸，受热易分解，有发生爆炸的危险。
美国在1990年又授权了由Zoeller发明的一项专利(US patent 4,902,820)，其中也涉及乙偶姻乙酸酯的合成，该方法首先将浓度为47％的碘化氢水溶液加入到乙酸酐中合成乙酰碘，在此步骤中，要加入抗氧化剂次磷酸。当生成乙酰碘后，沉淀并过滤除去次磷酸，然后加入2,3-丁二酮，乙酰碘与2,3-丁二酮反应生成乙偶姻乙酸酯。在合成乙酰碘步骤中，由于反应过程非常放热，操作必须非常小心，并使反应物处于冰浴中。
Shiota在文章“Volatile components of pawpaw fruit(Asimina trilobaDunal.)”(Journal of Agricultural and Food Chemistry，第39卷9期，1991年)中报道了采用乙偶姻分别与乙酸酐、丁酰氯、己酰氯、辛酰氯反应合成乙偶姻脂肪酸酯的方法。该反应以戊烷为溶剂，加入吡啶，在5～10℃条件下，小心地将乙酸酐或酰氯滴加到反应体系中，反应结束后需要用硫酸亚铜除去残余的吡啶。等人在文章“A deceptivepollination system targeting drosophilids through olfactory mimicry of yeast”(Current Biology，第20卷20期，2010年)中也采用乙偶姻与乙酸酐为原料合成乙偶姻乙酸酯，不同之处在于采用Amberlyst-15为催化剂，将乙偶姻滴加入乙酸酐中。乙酸酐与酰氯等原料在制备、运输、使用等过程中存在较大的安全隐患，而且在环境污染等方面也遭到人们的质疑。
发明内容
为了克服现有方法的不足，本发明提供一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法，将乙偶姻分别与己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸等脂肪酸在脂肪酶的催化作用下进行反应，合成乙偶姻的各种酯类衍生物。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法，其特征在于：以乙偶姻和脂肪酸为反应底物，将两者溶解在反应溶剂中，加入脂肪酶Novozyme 435，50℃恒温振荡反应47小时，得到乙偶姻脂肪酸酯；所述乙偶姻与脂肪酸的摩尔比为1:2；所述反应溶剂为己烷；所述脂肪酶Novozyme 435的加入量为乙偶姻质量的6％～7％；所述脂肪酸为己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸或月桂酸中的任意一种。
本发明具有反应条件温和、原料易得、步骤简单、环境友好、产品绿色安全、生产成本低等优点。
附图说明
附图1是产物乙偶姻己酸酯的电子电离源质谱图。
附图2是产物乙偶姻庚酸酯的电子电离源质谱图。
附图3是产物乙偶姻辛酸酯的电子电离源质谱图。
附图4是产物乙偶姻壬酸酯的电子电离源质谱图。
附图5是产物乙偶姻癸酸酯的电子电离源质谱图。
附图6是产物乙偶姻月桂酸酯的电子电离源质谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明技术进一步说明。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
在密闭玻璃螺口瓶中加入5g己烷和0.1798g乙偶姻(即3-羟基-2-丁酮)，按摩尔比1:2(乙偶姻:脂肪酸)加入己酸，50℃恒温1h，然后加入0.0120g脂肪酶Novozyme 435。所述的脂肪酶的酶活力不小于5000U/g。50℃恒温振荡反应，振荡速度为150r/min。47h反应结束，取样并用气相色谱测得反应产物浓度为9.23g/L，采用气相色谱—质谱联用法鉴定反应产物为乙偶姻己酸酯。
实施例2
同实施例1，但用庚酸替换己酸。47h反应结束，取样并用气相色谱测得反应产物浓度为11.84g/L，采用气相色谱—质谱联用法鉴定反应产物为乙偶姻庚酸酯。
实施例3
同实施例1，但用辛酸替换己酸。47h反应结束，取样并用气相色谱测得反应产物浓度为13.10g/L，采用气相色谱—质谱联用法鉴定反应产物为乙偶姻辛酸酯。
实施例4
同实施例1，但用壬酸替换己酸。47h反应结束，取样并用气相色谱测得反应产物浓度为15.13g/L，采用气相色谱—质谱联用法鉴定反应产物为乙偶姻壬酸酯。
实施例5
同实施例1，但用癸酸替换己酸。47h反应结束，取样并用气相色谱测得反应产物浓度为16.83g/L，采用气相色谱—质谱联用法鉴定反应产物为乙偶姻癸酸酯。
实施例6
同实施例1，但用月桂酸替换己酸。47h反应结束，取样并用气相色谱测得反应产物浓度为17.72g/L，采用气相色谱—质谱联用法鉴定反应产物为乙偶姻月桂酸酯。

Claims (1)

1.一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法，其特征在于：以乙偶姻和脂肪酸为反应底物，将两者溶解在反应溶剂中，加入脂肪酶Novozyme 435，50℃恒温振荡反应47小时，得到乙偶姻脂肪酸酯；所述乙偶姻与脂肪酸的摩尔比为1:2；所述反应溶剂为己烷；所述脂肪酶Novozyme 435的加入量为乙偶姻质量的6％～7％；所述脂肪酸为己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸或月桂酸中的任意一种。
CN201510034086.4A 2015-01-22 2015-01-22 一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法 Expired - Fee Related CN104498543B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510034086.4A CN104498543B (zh) 2015-01-22 2015-01-22 一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510034086.4A CN104498543B (zh) 2015-01-22 2015-01-22 一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104498543A CN104498543A (zh) 2015-04-08
CN104498543B true CN104498543B (zh) 2017-10-31

Family

ID=52939994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510034086.4A Expired - Fee Related CN104498543B (zh) 2015-01-22 2015-01-22 一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104498543B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105177068A (zh) * 2015-09-04 2015-12-23 中国石油大学(华东) 一种脂肪酶催化合成2,3-丁二醇戊酸酯的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1446220A (zh) * 2000-08-10 2003-10-01 舍林股份公司 制备咪唑并[1,2－c][2,3]苯并二氮杂草的方法以及该方法中的新中间产物
WO2010100366A2 (fr) * 2009-03-02 2010-09-10 Arkema France Procède de production d'ester d'acide ricinoléique par transestérification enzymatique sélective
CN103667397A (zh) * 2013-11-04 2014-03-26 南京农业大学 一种酶催化法合成3-O-β-D-半乳糖基甘油酯的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1446220A (zh) * 2000-08-10 2003-10-01 舍林股份公司 制备咪唑并[1,2－c][2,3]苯并二氮杂草的方法以及该方法中的新中间产物
WO2010100366A2 (fr) * 2009-03-02 2010-09-10 Arkema France Procède de production d'ester d'acide ricinoléique par transestérification enzymatique sélective
CN103667397A (zh) * 2013-11-04 2014-03-26 南京农业大学 一种酶催化法合成3-O-β-D-半乳糖基甘油酯的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Volatile components of pawpaw fruit (Asimina triloba Dunal);Haruyasu Shiota;《Journal of Agricultural and Food Chemistry》;19911231;第39卷(第9期);第1631-1635页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104498543A (zh) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130337523A1 (en) Biomass Treatment Process
CL2009001003A1 (es) Proceso de carbonilacion para producir acido acetico que comprende carbonilar metanol, alimentar la mezcla de reaccion a un deposito de vaporizacion y calentar, donde la corriente de vapor del producto sin refinar conserva una temperatura superior a 148,88 grados celsius y la concentracion de acido acetico superior a 70% en peso.
EP4306569A3 (en) Processes for producing 2,5-furandicarboxylic acid and derivatives thereof and polymers made therefrom
GB965762A (en) Process of manufacturing dialkyl ketenes
MX2009012926A (es) Autolisados de levadura.
PT1173402E (pt) Processo para a producao de acidos organicos e seus esteres
CN103305559B (zh) 一种天然风味脂肪酸酯的制备方法
CN104498543B (zh) 一种脂肪酶催化合成乙偶姻脂肪酸酯的方法
SK9324Y1 (sk) Prírodný vanilín
Owens et al. Some factors affecting the respiration of some aquatic plants
CN102408924A (zh) 一种双基液体燃料及其制备方法
Vaysse et al. Fatty hydroxamic acid biosynthesis in aqueous medium in the presence of the lipase-acyltransferase from Candida parapsilosis
Sharifyazd et al. Effects of fermentation conditions on valuable products of ethanolic fungus Mucor indicus
CN104845735A (zh) 利用酿酒副产物黄水制取香味液过程中的二次酯化工艺
CN109825539A (zh) 一种生物合成香紫苏内酯的方法
De los Rios et al. Synthesis of flavour esters using free Candida antarctica lipase B in ionic liquids
MX2016013210A (es) Deshidratacion de un alcohol de azucar con combinacion mixta de catalizadores de acido.
Reddy et al. Gallic Acid Production & Tannase Activity of Penicillium purpurogenum Stoll Employing Agro Based Wastes Through Solid State Fermentation: Influence of pH and Temperature
CN203440265U (zh) 片状樟脑生产装置
BR112013011436A2 (pt) processo para a coprodução de anidrido acético e de ácido acético
CN104557533A (zh) 一种磷钨酸催化合成乙偶姻短链脂肪酸酯的方法
NZ594138A (en) Method for manufacturing a mixed solution comprising propionate and acetate
CN105646192B (zh) 一种乙酰氯脱色方法
CN104193587A (zh) 香叶醇的制备方法
Małajowicz et al. The Effect of Plasma-Treated Water on Microbial Growth and Biosynthesis of Gamma-Decalactones by Yarrowia lipolytica Yeast

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171031

Termination date: 20200122