采用微生物催化合成環氧油酸
技術簡介
環氧油酸作為油酸的一種衍生物,具有非常廣泛的引用前景,環氧油酸中含有的三元氧環基團不僅具有增塑作用,而且還可以使聚氯乙烯鏈上活潑的氯原子穩定,可以吸收降解的氯化氫,阻止 PVC 材料的繼續分解。另外環氧油酸上的羧基可以與一些短鏈醇或者金屬鹽反應,生成環氧油酸酯或者環氧油酸的金屬鹽,環氧脂肪酸甲酯可直接作為增塑劑添加到塑料中使用,因其中含有的酯基和環氧基團,添加到材料中使用后會表現出相容性好、遷移性小、揮發性性低等特性,他可以替代一些傳統的領苯二甲酸酯類增塑劑,從而可以應用到食品、醫療等塑料器械中去。而環氧脂肪酸金屬鹽則可作為一種穩定劑添加到材料中使用,具有更好的協同作用。除此之外三元氧環還可以作為一個中間體與其他物質進行開環聚合反應,生成聚酯、聚氨酯、環氧樹脂等,具有非常廣闊的應用空間。目前,國內外合成環氧油酸主要使用化學法,采用濃硫酸等強酸作為催化劑,以甲酸或者乙酸等無機酸為氧載體,因而易發生一些有毒的副反應,產物不易分離,且對環境會造成一定程度的污染,操作過程也比較繁瑣。近年來,脂肪酶催化脂肪酸或脂肪酸甲酯以及植物油進行環氧化反應的報道越來越多,脂肪酶催化環氧化反應條件溫和,綠色環保,操作過程便捷,且副產物少,反應選擇性強。
采用酶催化的方法合成環氧油酸,通過對反應條件的優化,提高了油酸的轉化率,減少了反應過程中副產物的產生,降低了對環境的污染,是一種綠色環保的方法。實驗中所使用的脂肪酶為 Yarrowia Lipolytica脂肪酶,成本較低,為其以后進行工業化生產提供了參考。本技術的優勢在于:采用生物催化的方法合成環氧油酸,反應條件溫和,過程易于操作,產物容易分離,對環境無污染,且相比于其他方法,脂肪酶成本較低,有利于該工藝的工業放大實施。