氯過氧化物酶催化有機合成反應的應用及其機理探討.pdf

1、生物催化劑是可生物降解的，并能顯示出高效地化學，區(qū)域選擇性和立體選擇性，能減少副產物的形成，因此生物催化技術將是綠色化學與綠色化工發(fā)展的重要趨勢之一。
　　 氯過氧化物酶(Chloroperoxidase，CPO)是一種從海洋真菌Caldariomycesfumago中提取的具有特殊氨基酸殘基的過氧化物酶。由于其結構上的特殊性，對烯烴的鹵化、環(huán)氧化、羥基化和有機硫化合物的磺化氧化具有的手性催化活性等引起了廣泛的關注。為了解決目前

2、的均相催化反應中酶用量大及需要向反應體系中加入H2O2引起的成本增加、操作復雜等問題，本文采用將CPO固定在玻碳電極表面，利用電化學方法在電極上產生的H2O2來驅動CPO催化有機反應，減少了酶的用量同時避免了H2O2濃度過大導致的酶失活的問題。
　　 本論文將CPO與羧基化處理的單壁碳納米管(SWCNTs)混合均勻后滴涂在已處理干凈的玻碳電極表面，室溫晾干后再滴涂一層殼聚糖(Chitosan，Chi)，制得Chi/CPO-SWC

3、NTs/GC修飾電極。循環(huán)伏安測量結果表明，固定在SWCNT修飾的玻碳電極上的CPO能進行快速、直接的電子傳遞，峰電流與掃描速度成正比，表明是一個受表面吸附控制的反應，同時對氧氣的電化學還原具有顯著的催化效率。不同pH的緩沖溶液中循環(huán)伏安測量結果表明，式量電位E0隨溶液pH值的增大而負移呈現(xiàn)一線性關系，表明直接電子傳遞反應的同時伴隨著有質子參與反應。
　　 本文以Chi/CPO-SWCNTs/GC修飾電極為工作電極、在-0.6V

4、下恒電位電解肉桂醇，氣相色譜表征結果表明，利用電化學原位產生的過氧化氫可以使CPO成功地將肉桂醇催化氧化為肉桂醛。同時和本研究小組用其他方法制備的CPO修飾電極作比較，均發(fā)現(xiàn)催化氧化肉桂醇有較高的轉化率。
　　 基于本研究小組之前考察了CPO修飾電極的催化氧化和氯化反應，發(fā)現(xiàn)實驗條件的不同，產物會有變化。因此，本論文的研究重點是選擇另外兩種不同類型的催化反應，即催化氧化氯化反應和脫氯反應。本論文以Chi/CPO-SWCNTs/G