DIKUL - logo
Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana (NUK)
Naročanje gradiva za izposojo na dom
Naročanje gradiva za izposojo v čitalnice
Naročanje kopij člankov
Urnik dostave gradiva z oznako DS v signaturi
  • Immobilised lipase-mediated oleic acid esters and (R)-phenylethyl acetate syntheses in dense carbon dioxide : kinetics and thermodynamics : doctoral dissertation
    Laudani, Chiara Giulia
    V zadnjih dveh desetletjih se je s prizadevanjem kemikov za razširitev biokataliznih aplikacij izredno povečala uporaba encimov v supekritičnih fluidih (SCF). Kot dodatek raziskavam sistemov brez ... topil, lahko sinteza v SCF potencialno nudi nove alternative k encimsko kataliziranim reakcijam. Pričakuje se, da bo nadaljevanje izboljšav biokatalizatorjev in boljše razumevanje biokatalize s pomočjo SCF, izjemno vplivalo na proizvodnjo čistih kemikalij. V preteklosti je bil poudarek na izvajanju biokatalize v SC-CO2 pri supekritičnih pogojih celotnega reakcijskega volumna. Vendar pa so v področju kritičnega tlaka vse lastnosti, na katere vpliva gostota CO2-ja npr. dielektrična konstanta, refrakcijski indeks, fugativnostni koeficient in topnostni parametri, močno odvisne od tlaka. Posledično se topnost substrat/produkt, raztapljanje in prenos snovi pri kritični točki izredno spreminjajo, kar vodi do reakcijskih izvajanj v odvisnosti od tlaka. Visoka občutljivost topnosti s tlakom, še posebej v bližini kritične točke, vodi k velikemu zanimanju za raziskave faznih ravnotežij para-tekoče študiranih sistemov. V tem delu so bile raziskovalne sile osredotočene k razvijanju selektivnih metod za proizvajanje poli-funkcionalnih molekul z visoko potencialnimi industrijskimi aplikacijami in sicer s pomočjo encimskih reakcij, izvedenih v tekočem reakcijskem volumnu pri subkritičnih pogojih z zgoščenim CO2-jem. V prvem delu doktorske disertacije so bile izvedene študije o vlogi topila, z namenom da bi raziskali kako fazno ravnotežje deluje na izvedbo reakcije. Kot model za sistem, na katerem je bila izvedena termodinamska interpretacija kinetike encimske esterifikacije v zgoščenem CO2-ju kot reakcijskem mediju, smo izbrali estre voska. Uspešno smo jih pridobili z reakcijo esterifikacije med maščobnimi alkoholi dolgih verig in maščobnimi estri dolgih verig preko imobilizirane lipaze iz Rhizomucor miehei (Lipozyme RM IM) pri sub- in superkritičnih pogojih celotnega reakcijskega volumna. Prvotno je bil razvit celoten in sistematični pregled ter optimizacija procesnih parametrov v okviru končne koncentracije produktov in reakcijske hitrosti v sistemu brez-topil. Nadalje je bila raziskana kinetika in termodinamska korelacija biokatalizirane sinteze estrov z Lipozyme RM IM in uporabe zgoščenega CO2-ja kot topila v šaržnem mešalnem ter v dinamičnem visokotlačnem kontinuirnem reaktorju z nasutim slojem biokatalizatorja. Optimirali smo procesne pogoje kot so tlak, temperatura, hitrost mešanja, vsebnost vode, molarno razmerje substrata, inkubacijski čas ter hitrost pretoka topila in substratov. Dodatno je bila za modelni sistem substrati/CO2 izvedena študija faznega ravnotežja para-tekoče v dveh različnih aparaturah (optična celica z variabilnim volumnom in šaržni mešalni reaktor) z uporabo sintetične in statične metode. Dinamično opazovanje tlačnega vpliva je pokazalo, da tekoča reakcijska mešanica pri supekritičnih pogojih vodi do boljše izvedbe kot pa raztopljena v posamezni supekritični fazi. Predložena je bila tehtna fizikalna razlaga o vplivu tlaka na reakcijsko izvedbo in sicer z izrabo termodinamskih dokazil. Možnost razvijanja encimskih reakcij, bogatih s kapljevino v zgoščenem CO2-ju, smo lahko razložili na osnovi visoke topnosti CO2-ja vmešanici subtrati tekočina. Na tej osnovi je strategija za izvedbo biokatalize v SC-COdu pri supekritičnih pogojih celotnega reakcijskega volumna vezana na iskanje naraščujoče vrste biotehnoloških aplikacij priprave v večjem merilu. Po popolnem razumevanju biokatalize v zgoščenem CO2-ju in vplivu tlaka je v drugem delu raziskovalne naloge predstavljen poizkus potrditve prvotno uspešnih rezultatov, pridobljenih s proizvodnjo organskih spojin z visoko dodano vrednostjo in sicer s pomočjo encimskih reakcijah v zgoščenem CO2-ju. Raziskave so bile namenjene k pridobivanju enantiočistih spojin s katalizirano resolucijo lipaze v SC-CO2-ju v kombinaciji z ILs s pomočjo prednostnih lastnosti obeh modernih topil. S kombinacijo SC-CO2 in ILs lahko razvijemo inetgralni proces biokatalize in separacije, ker SC-CO2 kaže visoko sposobnost za ekstrakcijo hidrofobnih spojin iz določenih ILs zaradi visoke topnosti v IL fazi, medtem ko je topnost IL v SC-CO2 zelo nizka. Sekundarni alkoholi (naprimer rac 1-feniletanol) so bili izbrani kot modelni sistemi za kinetično resolucijo v zgoščenem CO2-ju s pomočjo lipaze v kombinaciji z ILs s transesterifikacijo z vinil acetatom kot acil dono em v acil prenosni reakciji na imobilizirani lipazi B iz Candida antaretiea (NOVOZYM 435). Zasledovanje in optimizacija večreakcijskih parametrov (tlak, hitrost mešanja, koncentracija encima, vsebnost jonske tekočine, molarno razmerje substratov, čas inkubacije) na kinetično resolucijo racematov (+-)-1-feniletanol v nekaterih ILs, zgoščenem CO2-ju in bifaznih sistemih ILlSC-CO2, je bilo opravljeno v visokotlačni optični celici s spremenljivo prostornino. Študija je pokazala, da s povečanjem količine kiralnega katalizatorja, ustreznega topila in acil donorja lahko dosežemo encimatsko kinetično resolucijo racematov. Fizikalna razlaga tlačnega vpliva na kvaliteto reakcije z uporabo termodinamskih argumentov, v ospredju raziskave sinteze voskastih estrov v zgoščenem CO2 s pomočjo lipaze, je bila validirana. Bifazni sistemi ILlSC-CO2 so se pokazali kot odličen reakcijski medij za encimatsko katalizirane resolucije racematskih zmesi. V tem pogledu, je doktorska disertacija namenjena odpiranju novih perspektiv za razvoj integralnih zelenih kemijskih procesov z ustreznimi bifaznimi sistemi ILlSC-CO2 zaradi fizikalno-kemijskih lastnosti topil in obogatenih katalitskih sposobnosti encimov.
    Vrsta gradiva - disertacija ; neleposlovje za odrasle
    Založništvo in izdelava - [Maribor : C. G. Laudani], 2007
    Jezik - angleški
    COBISS.SI-ID - 11165718

Signatura – lokacija, inventarna št. ... Status izvoda Rezervacija
GS II 0000624990 glavno skladišče GS II 624990 glavno skladišče v pripravi - v obdelavi
loading ...
loading ...
loading ...

Vnos na polico