全细胞生物转化二氯丙醇合成环氧氯丙烷的工艺研究-论文.pdf

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1、第34卷幕‘，嬲代匕工20142O{4耸9月《){{黜nlj嘲i《l；jr·43·全细胞生物转化二氯丙醇合成环氧氯丙烷的工艺研究邹树平，秦超，胡忠策，郑裕国(浙江工业大学生物工程研究所，生物转化与生物净化教育部工程研究中心，浙江杭州310032)摘要：针对传统环氧氯丙烷生产工艺中二氯丙醇皂化过程产生大量高碱度、高含盐量有机废水问题，提出利用生物法转化二氯丙醇合成环氧氯丙烷的绿色工艺。利用表达重组卤醇脱卤酶的大肠杆菌全细胞为生物催化剂，考察了pH、温度、全细胞菌体添加量、底物浓度等对生物转化过程的影响。结果表明，优化的工艺条件为：最适pH为8．3，最适反应温度为45℃，全细胞菌体添加量为l0mg

2、(DCW)／mL，底物浓度为20mmol／L，在此条件下转化8h后，1，3一二氯丙醇的最高转化率可达92．3％。全细胞生物催化剂重复反应3次后活力仍保留在80％以上，显示了其良好的应用前景。关键词：卤醇脱卤酶；全细胞生物转化；二氯丙醇；皂化废水；环氧氯丙烷中图分类号：Q814．2文献标志码：A文章编号：0253—4320(2014)09—0043—04SynthesisOfepichlOr0hydrinbywhole．cellbiotransformationof1，3．dichlOrOpr0panOlZOUShu-ping，QINChao，HUZhong—ce，ZHENGYu—guo(Ins

3、tituteofBioengineering，ZhejiangUniversityofTechnology，EngineeringResearchCenterofBioconversionandBiopurificationoftheMinistryofEducation，Hangzhou310032，China)Abstract：Inviewsoftheemissionsofalargenumberofhighalkalinityandhighsalinityorganicwastewaterfromthedichloropropanolsaponifyingprocessintraditi

4、onalepichlorohydrinproduction，agreentechnologyaboutusingbiotransformationofdichloropropanoltosynthesizeepichlorohydrinispresented．WitharecombinantE．coliBL21(DE3)expressinghalohydrindehalogenaseaswhole—cellbiocatalyst，theinfluencesofpH，thetemperatureofreaction，theamountofcellsandsubstratesconcentrati

5、onarestudiedindetail．Theoptimumconditionsforbiotransformationareasfollows：8．3ofpH，45℃oftemperature，10mgDCW／mLofcellsconcentration，20mmoiofsubstrateconcentration．Undertheoptimalconditions．theconversionratecanreach92．3％after8hours’reaction．Thewhole—cellbiocatalysthasgoodoperationalstability，suggesting

6、themoreprospectiveforapplication．Keywords：halohydrindehalogenase；whole—cellbiotransformation；dichloropropanol；saponificationwastewater；epichlor0hydrin环氧氯丙烷是一种重要的精细化工产品和有机烷产品精制等部分J。较丙烯高温氯化法和醋酸合成中间体，有着十分广泛的用途¨J。目前，环氧烯丙酯一烯丙醇法工艺相比，甘油法工艺不再使用氯丙烷的工业生产方法主要有烯高温氯化法和醋酸氯气和次氯酸，操作条件较温和，副产少，环境污染烯丙酯一烯丙醇法。这2种方法都是以石油

7、大宗产有所降低⋯。然而，该工艺仍然存在二氯丙醇皂化品氯丙烯为原料，通过一系列氯化、氧化形成二氯丙废水排放问题。因此，开发替代皂化过程的新型环醇，然后二氯丙醇皂化生产环氧氯丙烷。而二氯丙氧氯丙烷清洁生产工艺具有十分重要的意义。醇皂化过程产生大量高碱度、高含盐量皂化有机废卤醇脱卤酶是一类通过分子内亲核取代机制催水，环境污染严重。目前对该类废水的处理难度较化邻卤醇转化为环氧化物的脱卤酶_1¨。该酶具有大