众所周知,简单酸与醇的酯化和转酯反应在有机酯的生产中,尤其是在有机、生物有机、药物工业和相关的精细化学品合成中扮演着重要角色。然而为了追求较高的转化率和很快的反应速率,常常采用一种反应物过量或者移走一种生成物的办法。目前,国内外有很多关于简单酯化与转酯反应的文献报道,其中采用的催化剂主要有两类:一类是化学催化剂;另一类就是生物催化剂—酶。 酶是一种生物催化剂,并且是一种在合成上很有效的催化剂,它们对非天然底物的催化活力正吸引越来越多的注意。因为这种催化剂可以在温和的条件下进行,并且环境友好。在最近一些年,把酶包埋在微乳或反胶束中进行催化反应成为目前研究的热点。 微乳液是热力学稳定,宏观均相,光学透明或半透明的溶液,它由水、油和表面活性剂组成,往往微乳液的形成有助表面活性剂的参加。依赖于微观结构,微乳液可以分为三种:一种是油在水中,即 O/W 型;第二种是双连续结构;第三种是水在油中,即W/O 型。其中第三种指的是由表面活性剂分散的水滴在油中,通常也叫反胶束。对于酶催化反应来说,W/O 型是常用的。酶能够被包埋进微乳液的水滴中,而底物被溶解在连续的有机相中,反应发生在界面上,而生成的产物分散进入油相或水相。这种体系有两个优势:1、酶溶进水池中,可以避免与有机溶剂直接接触,从而防止酶的失活。2、大量的油水界面大大提高了底物与酶的接触机会,使反应进行得更加迅速。 表面活性剂是形成微乳液体系的重要因素。大多数文献报道的酶催化反应都是在双二乙基已基琥珀酸酯磺钠(AOT)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)两种表面活性剂形成的反胶束或微乳体系中进行的,很少有人对其它表面活性剂给以注意。因此,我们在实验中尝试使用十二烷基苯磺酸(DBSA),一种相对便宜和广泛使用的商业表面活性剂去构建微乳体系。根据以上,我们以一种模型的酯化反应―正已酸与正已醇的酯化反应为例,在环已烷/DBSA/水微乳体系中进行,去与环已烷/AOT/水微乳体系进行比较,并进行有酶 (Candida cylindracea lipase)与无酶的比较。 通过实验,我们得出:即使在温和的条件下,无论是有酶还是无酶的情况,环已烷/DBSA/水微乳体系中的酯化反应能够进行得比环已烷/AOT/水微乳体系中的酯化反应快得多。这一结果促使我们进一步探索反应机理。根据我们的研究,我们获得结论:在DBSA 微乳体系中的酯化反应能够获得相对高的转化率和相对快的反应速率由于 DBSA的双重作用,即它既是酸催化又是表面活性剂。这就显示了 DBSA 微乳体系应该是一种新型并且有潜力的在相对微和的条件下去提高反应速率和转化率的酯化反应体系。