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

来源：精细化工杂志2021年第6期北京时间：

作者：杜雪飞

摘要：2,5-呋喃二甲酸正丁酯（DBF）因其具有类似邻苯二甲酸酯的化学结构和理化性质、良好的生物相容性、并且能够通过代谢进入人体内的三羧酸循环等特点，有望成为一种可替代石油基邻苯二甲酸酯的新型绿色环保型增塑剂。本文研究了生物基增塑剂2,5-呋喃二甲酸正丁酯的酶法合成工艺，以脂肪酶为催化剂，在甲苯体系中催化2,5-呋喃二甲酸二甲酯与正丁醇转酯化反应制备2,5-呋喃二甲酸正丁酯，对酶促合成2,5-呋喃二甲酸正丁酯的工艺进行优化，并探讨了糖类物质和吸附剂作为添加剂对酶法转酯化收率的影响。结果表明在2,5-呋喃二甲酸二甲酯与正丁醇底物摩尔比为1∶5，固定化脂肪酶Novozym435添加量为0.005 g/mL（925U）的10 mL甲苯溶液中，45 ℃、180 r/min反应28 h后，2,5-呋喃二甲酸正丁酯的产率达到最大。在反应体系中添加4A型分子筛能明显促进DBF的生成，海藻糖的加入也增强了反应体系中脂肪酶的催化能力，反应体系中加入0.2 g/mL的4A型分子筛和酶用量15%的海藻糖，45 ℃反应14 h后2,5-呋喃二甲酸正丁酯的产率达到了87%。

关键词：增塑剂;脂肪酶;2,5-呋喃二甲酸正丁酯;工艺优化;分子筛;海藻糖

基金资助：国家重点基础研究计划（973）项目（2013CB733904）