Page 133 - 《精细化工》2021年第6期

第 6 期 杜雪飞，等: 固定化脂肪酶催化合成生物基增塑剂 2,5-呋喃二甲酸正丁酯 ·1195·

Novozym435 的用量对 DBF 产率的影响，其中，2,5- 率的影响，其中，2,5-呋喃二甲酸二甲酯的物质的量
呋喃二甲酸二甲酯的物质的量为 1 mmol，结果见图 3。 为 1 mmol，结果见图 5。

图 3 加酶量对 DBF 产率的影响 图 5 底物物质的量比对 DBF 产率的影响
Fig. 3 Effect of enzyme dosage on DBF yield Fig. 5 Effect of molar ratio of substrate on DBF yield

由图 3 可知，当添加不同用量的固定化脂肪酶 由图 5 可知，最佳底物物质的量比为 n（2,5-
Novozym435 时，DBF 的产率相接近。说明反应 28 h 呋喃二甲酸二甲酯）∶n（正丁醇）=1∶5，此时 DBF
时固定化脂肪酶 Novozym435 催化的酯交换反应达 的产率为 38.85%。当减小底物物质的量比即增加正丁
到了平衡。当固定化脂肪酶 Novozym435 用量为 醇的用量时，能够促使 MBF 进一步转化为 DBF，但
925 U 时，DBF 的产率达到最高，为 36.03%。 过多的正丁醇会抑制脂肪酶的催化活性导致 DBF 产
2.5 反应温度对 DBF 产率的影响 率降低，因此在后续反应中确定最佳底物物质的量比
以 10 mL 甲苯为反应溶剂，n（2,5-呋喃二甲酸 为 n（2,5-呋喃二甲酸二甲酯）∶n（正丁醇）= 1∶5。
二甲酯）∶n（正丁醇）=1∶3，固定化脂肪酶 2.7 糖类化合物对 DBF 产率的影响
Novozym435 用量为 925 U，摇床转速为 150 r/min， 为提高 2,5-呋喃二甲酸正丁酯的产率，在优化
反应 28 h，比较不同反应温度对 DBF 产率的影响， 的反应条件下〔10 mL 甲苯中，n（2,5-呋喃二甲酸
其中，2,5-呋喃二甲酸二甲酯的物质的量为 1 mmol， 二甲酯）∶n（正丁醇）=1∶5，固定化脂肪酶
结果见图 4。 Novozym435 用量为 925 U，反应温度为 45 ℃，摇

床转速为 150 r/min，反应时间为 28 h〕，进一步探
究了糖类和吸附剂种类对 DBF 产率的影响，其中，
2,5-呋喃二甲酸二甲酯的物质的量为 1 mmol。
糖类化合物的添加量为催化剂固定化脂肪酶
Novozym435 质量的 5%，空白对照组为不添加任何糖
类化合物。以 DBF 的产率为考察指标，结果见图 6。

图 4 反应温度对 DBF 产率的影响
Fig. 4 Effect of reaction temperature on DBF yield

由图 4 可知，随着反应温度的升高，DBF 的产
率呈现先升高后下降的趋势。适当升高反应温度有
利于底物的溶解，提高催化过程中物质传递的能力，
但过高的反应温度会降低脂肪酶的催化活性。因此确
定最佳反应温度为45 ℃，此时DBF的产率为36.79%。 A—空白对照；B—果糖；C—葡萄糖；D—乳糖；E—海藻糖；F
2.6 底物物质的量比对 DBF 产率的影响 —壳聚糖
图 6 不同糖类化合物对 DBF 产率的影响
催化剂固定化脂肪酶 Novozym435 用量为 925 U，
Fig. 6 Effect of different carbohydrate compounds on DBF yield
反应温度为 45 ℃，摇床转速为 150 r/min，反应时
间为 28 h，考察不同底物物质的量比对 DBF 酯化产 由图 6 可知，在反应体系中添加一定量糖类物质