Page 177 - 《精细化工》2021年第8期

第 8 期 程 珂，等: 磺酸基功能化 C/Si 材料催化合成短碳链结构磷脂 ·1671·

确定最佳催化剂用量为反应原料总质量的 7%。 SO 3 H 的引入。由酸含量滴定结果可知，C/Si-SO 3 H
催化剂表面的—SO 3 H 含量由新制备的 0.77 mmol/g
略降至回收后的 0.54 mmol/g ，说明回收的
C/Si-SO 3 H 催化剂表面仍具有强 B 酸位，仍有利于
短碳链结构磷脂的高效催化合成。上述拉曼光谱和
酸含量滴定结果进一步说明，C/Si-SO 3 H 在催化合
成短碳链结构磷脂的反应中具有良好的稳定性和循
环利用性，预示其在改性磷脂生产领域中将具有广
阔的应用前景。

图 5 催化剂用量对短碳链脂肪酸接入率的影响
Fig. 5 Influence of catalyst dosage on incorporation of
short-chain fatty acid

2.3 催化剂的回收利用
设置初始反应条件：反应温度 40 ℃，反应时
间 6 h，催化剂用量为反应原料总质量 7%，考察
C/Si-SO 3 H 催化剂的循环利用性能，如图 6 所示。

图 7 回收 C/Si-SO 3 H 催化剂的拉曼光谱图
Fig. 7 Raman spectrum of the recycled C/Si-SO 3 H catalyst

2.4 催化剂的活性对比
为了考察结构磷脂合成中催化剂的活性，分别
以不加催化剂合成短碳链结构磷脂为空白实验，以
米曲霉来源游离脂肪酶为催化剂合成短碳链结构磷
脂，结果见图 8。

图 6 C/Si-SO 3 H 催化剂的循环利用
Fig. 6 Recycle usage of C/Si-SO 3 H catalyst

由图 6 可知，当 C/Si-SO 3 H 催化剂循环利用 4
次后，C3∶0 的接入率由 18.33%降为 17.62%，C4∶0
的接入率则由最初的 16.23%降为 14.41%。这可能
由于产物或副产物占据一定数量催化剂的酸性活性
位点，使其反应活性略有降低。可见，C/Si-SO 3 H

催化剂在经过 4 次循环利用后，所得结构磷脂短碳 图 8 结构磷脂合成中的催化活性对比
链脂肪酸的接入率下降幅度不大，说明该催化剂在 Fig. 8 Comparison of catalytic performance in production
of structured phospholipids
重复使用过程中无明显失活，即 C/Si-SO 3 H 催化剂
具有良好的稳定性和循环利用性。 由图 8 可见，空白实验中，结构磷脂产物中 C3∶0
此外，对 4 次循环利用后的 C/Si-SO 3 H 催化剂 和 C4：0 的接入率分别为 1.24%和 1.12%（催化剂
进行回收，并对其进行拉曼光谱表征（图 7）及酸 用量 7%，40 ℃，6 h）；酶催化反应中，对应 C3∶0
含量滴定分析。 和 C4∶0 的接入率分别为 15.52%和 13.37%（催化
由图 7 可知，与新制备催化剂的拉曼光谱图（图 剂用量 9%，45 ℃，36 h）。以 C/Si-SO 3 H 材料为催
2）相比，C/Si-SO 3 H 催化剂 D 带与 G 带的 I D /I G 未 化剂时，对应 C3∶0 和 C4∶0 的接入率可高达 18.33%
发生明显改变，可见回收前后催化剂的无定形碳含 和 16.23%（催化剂用量 7%，40 ℃，6 h），说明该
量变化不大，回收后催化剂的结构仍有利于大量— 材料在催化合成短碳链结构磷脂的反应中其表面强