專利名稱：利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成二聚酸的方法。
背景技術(shù)：
二聚酸是由十八碳二烯酸及其酯通過分子間的相互聚合而成的化合物。二聚酸是一種具有特殊物理化學(xué)性質(zhì)、工業(yè)用途十分廣泛的化學(xué)品。在油墨、涂料、粘結(jié)劑、潤滑劑、表面活性劑的生產(chǎn)中，顯示出愈來愈重要的地位。目前比較成熟和常用的生產(chǎn)二聚酸的方法為熱二聚法和白土法，兩者均要求在高溫高壓下進(jìn)行，反應(yīng)條件比較苛刻。不飽和脂肪酸長時(shí)間處在高溫下變得很不穩(wěn)定，容易發(fā)生氧化和多聚等副反應(yīng)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率，也增加了分離的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在溫和條件下進(jìn)行、無污染，產(chǎn)物提取分離簡單的利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法，其特征是:包括下列步驟:在(Γ35 V下，將不飽和脂肪酸或其酯與脂肪氧合酶在攪拌下加入到PH 6^10的緩沖液體系中，攪拌均勻后通入氧氣引發(fā)氫過氧化反應(yīng)，保持廣15 min后通入N2使氧氣濃度降為0，反應(yīng)廣2.5小時(shí)，然后用硫酸或鹽酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液至pH=3.5以結(jié)束反應(yīng)；用萃取劑反應(yīng)混合物，合并萃取液并用飽和食鹽水洗，加入無水硫酸鎂除去水分，最后在N2流中除去萃取劑，得到二聚酸。 所述不飽和脂肪酸是亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸或它們的甲酯或乙酯。所述萃取劑為乙醚或正己烷與乙醚的混合物，且正己烷與乙醚的體積比為7:2 5。本發(fā)明利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸，規(guī)避了目前化學(xué)法合成二聚酸要求高溫高壓等苛刻條件以及副產(chǎn)物多的缺點(diǎn)，而且脂肪氧合酶廉價(jià)易得，成本可控。本發(fā)明在綠色溫和的條件下，在水相中利用酶法一步法合成二聚酸，不僅改善了二聚酸的制備條件，也給其制備提供了一種新的思路。脂肪氧合酶在有氧條件下能專一催化氧化具有cis，cis-l, 4-戊二烯結(jié)構(gòu)的多元不飽和脂肪酸及其酯，生成具有共軛雙鍵的氫過氧化物。該氫過氧化物與體系中過量的亞油酸在脂肪氧合酶共存的條件下，通過自由基反應(yīng)可進(jìn)一步自發(fā)生成二聚酸。此通過脂氧酶催化多元不飽和脂肪酸生成二聚酸的反應(yīng)，其關(guān)鍵是控制體系中的含氧量。在反應(yīng)開始時(shí)通氧一段時(shí)間引發(fā)氫過氧化反應(yīng)后，需使后續(xù)反應(yīng)過程中體系處于無氧狀態(tài)以利于發(fā)生自由基反應(yīng)，因此一般要通入氮?dú)饣驓鍤獾茸霰Ｗo(hù)氣體。此二聚酸的合成方法在常溫常壓下進(jìn)行，利用脂肪氧合酶作為催化劑，綠色環(huán)保無污染，產(chǎn)物提取分離簡單，具有化學(xué)法無法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
在15 1:下，將500 mg亞油酸和30 mg脂肪氧合酶(酶活為8000 U/mg)依次加入500mL, pH 8,0.02 M的硼酸鈉水溶液中，充分?jǐn)嚢杌旌虾笸ㄈ?0 μ M O2保持2 min,然后通入N2至氧氣的濃度為O。反應(yīng)持續(xù)1.5 h后，用2 M鹽酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH=3.5，立即用乙醚萃取粗產(chǎn)品3次，合并萃取液并用飽和食鹽水洗，加入無水硫酸鎂除去水分，最后在N2流中除去萃取劑乙醚，得到二聚酸，二聚酸得率達(dá)41.3%。實(shí)施例2
在30 1:下，將500 μΜ亞油酸甲酯和15 mg脂肪氧合酶(酶活為8000 U/mg)依次加入250 mL, pH 6.6,0.02 M的磷酸氫鈉緩沖液中，充分?jǐn)嚢杌旌虾笸ㄈ?5 mL氧氣保持15min，然后通入N2至氧氣的濃度為O。反應(yīng)持續(xù)2.5 h后，用2 M硫酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH到3.5，立即用正己烷/乙醚(K:K=7:2)萃取粗產(chǎn)品3次，合并萃取液并用飽和食鹽水洗，加入無水硫酸鎂除去水分，最后在N2流中除去萃取劑，得到二聚酸，二聚酸得率達(dá)36.8 %。實(shí)施例3
在25 1:下，將200 μΜ花生四烯酸和15 mg脂肪氧合酶依次加入300 mL, pH 9,0.02M的硼酸鈉緩沖液中，充分?jǐn)嚢杌旌虾笸ㄈ?5 μΜ O2保持5 min，然后通入隊(duì)至氧氣的濃度為O。反應(yīng)持續(xù)2 h后，用I M鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH到3.5，立即用正己烷/乙醚(K:K=7:5)萃取粗產(chǎn)品3次，合并萃取液并用飽和食鹽水洗，加入硫酸鎂除去水分，最后在N2流中除去萃取劑，得到二聚酸，二聚酸得率 達(dá)39.2%。
權(quán)利要求
1.一種利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法，其特征是:包括下列步驟:在(Γ351:下，將不飽和脂肪酸或其酯與脂肪氧合酶在攪拌下加入到pH 6^10的緩沖液體系中，攪拌均勻后通入氧氣引發(fā)氫過氧化反應(yīng)，保持廣15 min后通入N2使氧氣濃度降為0，反應(yīng)Γ2.5小時(shí)，然后用硫酸或鹽酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液至pH=3.5以結(jié)束反應(yīng)；用萃取劑反應(yīng)混合物，合并萃取液并用飽和食鹽水洗，加入無水硫酸鎂除去水分，最后在N2流中除去萃取劑，得到二聚酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法，其特征是:所述不飽和脂肪酸是亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸或它們的甲酯或乙酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法，其特征是:所述萃取劑為乙醚或正己烷與乙醚的混合物，且正己烷與乙醚的體積比為7:2 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用脂肪氧合酶一步法合成二聚酸的方法，在0~35℃下，將不飽和脂肪酸或其酯與脂肪氧合酶在攪拌下加入到pH6~10的緩沖液體系中，攪拌均勻后通入氧氣引發(fā)氫過氧化反應(yīng)，保持1~15min后通入N2使氧氣濃度降為0，反應(yīng)1~2.5小時(shí)，然后用硫酸或鹽酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液至pH=3.5以結(jié)束反應(yīng)；用萃取劑反應(yīng)混合物，合并萃取液并用飽和食鹽水洗，加入無水硫酸鎂除去水分，最后在N2流中除去萃取劑，得到二聚酸。本發(fā)明在綠色溫和的條件下，在水相中利用酶法一步法合成二聚酸，不僅改善了二聚酸的制備條件，也給其制備提供了一種新的思路。
文檔編號C12P7/64GK103224961SQ20131016084
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者蔡燕, 沈潔, 周紅波, 朱金麗 申請人:南通大學(xué)