酶催化内酯聚合及表征

作     者：齐耿耿 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙建中

授予年度：2003年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：己内酯 丁内酯 丁二酸酐 马来酸酐 乙交酯 猪胰脂酶 酶催化聚 

摘      要：本文经过对多种酶的筛选，最终选用脂肪酶PPL为催化剂，成功合成出多种生物可降解的聚内酯，研究了酶促内酯聚合的机理并对聚合条件进行了优化。初步研究了内酯与其他单体的酶催化共聚。 在PPL酶催化己内酯均聚的研究中，考察了聚合时间、温度、溶剂和酶量对酶催化己内酯均聚的影响。研究结果表明，一定聚合温度、酶量下，聚己内酯的分子量随聚合时间的延长而增大，一定聚合时间后趋于定值，若聚合时间过长，分子量可能略微有所降低;己内酯的转化率随聚合时间延长而升高，并存在一个转化率快速升高的阶段;一定聚合时间、酶量下，聚己内酯分子量、转化率随温度的升高而增加;一定聚合温度、时间下，相同单体量时，聚己内酯分子量随酶量与己内酯质量比值的增大而增加。溶剂是PPL酶促己内酯均聚的一个重要影响因素，但其影响较为复杂。综合本试验与前人研究的结果，提出了PPL酶催化己内酯聚合的反应机理。 在PPL酶催化丁内酯均聚的研究中，考察了聚合时间和酶量对酶催化丁内酯均聚的影响。研究结果表明，一定温度、酶量下，丁内酯的转化率随聚合时间的延长而增大;一定温度、聚合时间下，聚丁内酯分子量随酶量与丁内酯质量比值的增大而增加。 在PPL酶催化内酯共聚的研究中，探索了己内酯与其他单体酶促共聚的可能性并成功合成了多种共聚产物。研究了聚合时间、单体组成对酶促共聚的影响。研究结果表明，一定温度、酶量下，己内酯、丁二酸酐转化率随聚合时间的延长而增加，且丁二酸酐转化率较己内酯高;共聚产物的分子量随聚合时间的延长而增加;改变单体投料比，随丁二酸酐单体含量的增加，共聚产物中丁二酸酐含量相应增加，且丁二酸酐链段所占百分率明显高于其单体投料百分比。 本文的研究工作为以后进一步研究酶催化内酯类开环聚合提供了必要的实验和理论基础。