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1、2005年第25卷有机化学Vol.25,2005第4期,364～374ChineseJournalofOrganicChemistryNo.4,364～374·综述与进展·离子液体及其在生物催化中的应用aa,a,b王明慧吴坚平杨立荣*a(浙江大学材料与化工学院杭州310027)b(江南大学工业生物技术教育部重点实验室无锡214036)摘要综述了在离子液体中酶及完整细胞的生物催化反应的研究状况,初步总结了影响离子液体中酶催化反应的因素,离子液体作为绿色反应介质在生物转化工业中将有广阔的应用前景.关键词离子液体;生物催化;酶促拆分IonicLiquidandItsApplication
2、inBiocatalyticReactionaa,a,bWANG,Ming-HuiWU,Jian-PingYANG,Li-Rong*a(CollegeofMaterialsScienceandChemicalEngineering,ZhengjiangUniversity,Hangzhou310027)b(TheKeyLaborateryofIndustrialBiotechnology,MinistryofEducation,YangziUniversity,Wuxi214036)AbstractTheprogressinbiocatalyticreactionsbyenzyme
3、sandwholecellsinionicliquidshasbeenre-viewedinthispaper.Theeffectfactorsoftheenzymaticreactionsinionicliquidsweresummarized.Ionicliquidswillbewidelyappliedinbiotransformationindustryasgreenreactionmedium.Keywordsionicliquid;biocatalyticreaction;enzymaticresolution1离子液体的概念、性质、类型及制法其性质(极性、粘度、密度)
4、可以通过改变阴离子或阳离[1～3]子的取代基而调节,也可能彻底改变.可以选择性最近几年,室温离子液体作为绿色、高技术反应介地将某种有机阳离子和某种阴离子结合在一起,“设计”质日益引起人们的关注.离子液体以前称为熔融盐,是合成具有适合某种反应或分离特殊需求的离子液体,因全部由离子组成的液体.室温离子液体是指全部由离子此常被称为可“设计”溶剂.又因为离子液体基本无蒸汽组成在室温下呈液态的化合物.它们在很宽的温度范围压,同挥发性的有机溶剂相比,是环境友好的溶剂.离内(熔点在室温及室温以下,沸点高达300～400℃)呈子液体有好的耐强酸性,有优异的化学和热稳定性,因液态,基本上无蒸汽压;有
5、高的电传导性;有大的电化而能在较高的温度下使用[4].学窗口(电化学窗口是指阳极和阴极间的分解电动势差);第一个离子液体是1914年报道的,但由于没有发对众多的有机化合物、有机金属化合物、无机及高分子现合适的用途,没有引起人们的关注,到20世纪40年化合物是特别好的溶剂;离子液体通常被认为是高极性代,英国科学家Hurley和Wier在寻找电解三氧化二铝溶剂,有的与水相溶(如[BMIM][BF4],[BMIM][MeSO4],的温和条件时将氯化烷基吡啶与三氯化铝混合制得高BMIM＝1-butyl-3-methylimidazolium),有的与水不相溶导电性的室温离子液体,此后对离子
6、液体的合成和应用(如[BMIM][PF6],[BMIM][Tf2N]),有的和有机溶剂相溶,研究得到了广泛重视[5].当前研究的离子液体按正离子有的不溶,这样就可和有机溶剂、水混溶与不溶形成双＋分主要有四类:烷基季铵离子[NRxH4－x],烷基季鏻离相或多相反应体系;离子液体制备简单,易循环使用,＋子[PRxH4－x],N,N'-二烷基取代的咪唑离子(简记为*E-mail:lryang@mail.hz.zj.cnReceivedMarch1,2004;revisedAugust4,2004;acceptedSeptember11,2004.国家自然科学基金(No.20336010)
7、和国家“973”计划(No.2003CB716008)资助项目.No.4王明慧等：离子液体及其在生物催化中的应用365＋＋[6][R1R3im]),N-烷基取代的吡啶离子[RPy].按负离子反应、Biginelli缩合反应等等.在这些反应中,离子液体分主要有两大类:一类是上述正离子卤化盐＋AlCl3,如作为反应介质,有的还作为催化剂参与反应,提高了反[BMIM]AlCl4,体系具有用氯离子浓度表达的宽的酸性应效率,使产物易于分离.[7]范围,这类为Franklin酸.
