山东理工大学：《蛋白质与酶工程》课程教学课件（讲稿）第七章 酶的非水相催化

第七章酉酶的非水相催化

•第七章 酶的非水相催化

酶催化反应的介质水是酶促反应最常用的反应介质，但对于大多数有机化合物来说，水并不是一种适宜的溶剂。因为许多有机化合物（底物）在水介质中难溶或不溶由于水的存在，往往有利于如水解、消旋化聚合和分解等副反应的发生是否存在非水介质能保证酶催化？？

2 酶催化反应的介质 水是酶促反应最常用的反应介质。 但对于大多数有机化合物来说，水并不是一种 适宜的溶剂。因为许多有机化合物(底物)在水 介质中难溶或不溶。 由于水的存在，往往有利于如水解、消旋化、 聚合和分解等副反应的发生。 是否存在非水介质能保证酶催化？？

第七章主要讲授内容7.1 酶非水相催化的几种类型7.2有机介质反应体系7.3酶在有机介质中的催化特性7.4有机介质中酶催化反应的条件及其控制7.5 酶非水相催化的应用

3 第七章 主要讲授内容 7.1 酶非水相催化的几种类型 7.2 有机介质反应体系 7.3 酶在有机介质中的催化特性 7.4 有机介质中酶催化反应的条件及其控制 7.5 酶非水相催化的应用

7.1酶非水相催化的几种类型7.1.1有机介质中的酶催化一一有机溶剂有机介质中的酶催化是指酶在含有一定量水的O有机溶剂中进行的催化反应适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物质的酶催化作用。酶在有机介质中由于能够基本保持其完整的结?构和活性中心的空间构象，所以能够发挥其催化功能。本章目录

4 7.1 酶非水相催化的几种类型 本章 目录 7.1.1 有机介质中的酶催化——有机溶剂 o 有机介质中的酶催化是指酶在含有一定量水的 有机溶剂中进行的催化反应。 o 适用于底物、产物两者或其中之一为疏水性物 质的酶催化作用。 o 酶在有机介质中由于能够基本保持其完整的结 构和活性中心的空间构象，所以能够发挥其催 化功能

7.1酶非水相催化的几种类型一气相介质7.1.2气相介质中的酶催化酶在气相介质中进行的催化反应b适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质O的酶催化反应。由于气体介质的密度低，扩散容易，因此酶在p气相中的催化作用与在水溶液中的催化作用有明显的不同特点。本章目录

5 7.1 酶非水相催化的几种类型 本章 目录 7.1.2 气相介质中的酶催化——气相介质 p 酶在气相介质中进行的催化反应。 p 适用于底物是气体或者能够转化为气体的物质 的酶催化反应。 p 由于气体介质的密度低，扩散容易，因此酶在 气相中的催化作用与在水溶液中的催化作用有 明显的不同特点

7.1酶非水相催化的几种类型7.1.3超临界介质中的酶催化一一超临界流体酶在超临界流体中进行的催化反应。超临界流体是指温度和压力超过某物质超临界点的流体本章目录

6 7.1 酶非水相催化的几种类型 本章 目录 7.1.3 超临界介质中的酶催化——超临界流体 p 酶在超临界流体中进行的催化反应。超临界流 体是指温度和压力超过某物质超临界点的流体

7.1酶非水相催化的几种类型7.1.4离子液介质中的酶催化酶在离子液中进行的催化作用。离子液（ionicbliquids）是由有机阳离子与有机（无机）阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类挥发性低、稳定性好。酶在离子液中的催化作用具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择性、键选择性等显著特点。本章目录

7 7.1 酶非水相催化的几种类型 本章 目录 7.1.4 离子液介质中的酶催化 p 酶在离子液中进行的催化作用。离子液（ionic liquids）是由有机阳离子与有机（无机）阴离 子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类， 挥发性低、稳定性好。酶在离子液中的催化作 用具有良好的稳定性和区域选择性、立体选择 性、键选择性等显著特点

2离子液体，是一种在室温下呈现液态，完全由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的绿色溶剂。①离子液体具有多种独特的性质，比如有较弱的电导性，非极性，有较大的粘性，具有极低的蒸汽压，不易燃，优异的热稳定性，在不司的环境下一般呈液态，对于大部分有机或无机物质有较好的溶解性。D从1975年被首次应用于电化学领域后，离子液体被迅速应用于其他各种化学化工领域

8 Ø 离子液体， 是一种在室温下呈现液态， 完全由 有机阳离子和有机或无机阴离子组成的绿色溶 剂。 Ø 离子液体具有多种独特的性质， 比如有较弱的 电导性， 非极性， 有较大的粘性， 具有极低 的蒸汽压， 不易燃， 优异的热稳定性， 在不 同的环境下一般呈液态， 对于大部分有机或无 机物质有较好的溶解性。 Ø 从1975年被首次应用于电化学领域后， 离子液 体被迅速应用于其他各种化学化工领域

离子液体：一(a)(b)0BF4CH3OSO(d)(e)

9 离子液体：

一阳离子：有机杂环或铵盐、鳞盐RRO?RiNRi.RRRRimidazoliumionphosphonium ionpyridinium ionammoniumion咪唑类吡啶类季铵盐类季磷盐类-阴离子：无机阴离子：BF4、PF。、SbF。、NO3～等有机阴离子：CF,SO,二、(CF,SO.),N、ArSO、CE,CO,等

10 无机阴离子：BF4 -、PF6 -、SbF6 -、NO3 - 等 有机阴离子：CF3SO3 -、(CF3SO3)2N -、ArSO3 -、CF3CO2 - 等 咪唑类 吡啶类 季铵盐类 季磷盐类 -阳离子：有机杂环或铵盐、鏻盐 -阴离子：