《纖維素溫和水解為葡萄糖的模擬酶催化研究》是依託四川大學，由孟祥光擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：纖維素溫和水解為葡萄糖的模擬酶催化研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孟祥光
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
纖維素選擇性水解到葡萄糖是當前纖維素生物質有效利用的關鍵環節和難題。項目擬設計合成具有纖維素β-糖苷酶性質的新型模擬酶體系。研究建立高效催化水解β-1,4-糖苷鍵的化學催化技術和方法，達到在溫和條件下高選擇性地將纖維素水解為葡萄糖。運用理論計算和實驗研究相結合的方法，深入認識模擬酶體系的催化活性、催化作用機理，探討模擬酶體系的結構與功能關係及其多功能協同作用機制。項目研究將對化學模擬酶的理論發展和纖維素生物質的合理開發利用具有重要的理論意義和潛在的重大套用價值。
結題摘要
設計合成了十餘種配體以及銅、鈷、鋅、鑭等單、雙核金屬配合物，合成了近十種新型功能表面活性劑，其中包括Nα-十二烷基-L-組氨酸、Nα-十二烷基-L-谷氨酸、3-十二烷胺基丁烷-2一肟、N-十二烷基-4-羥基-苯醯胺、3-氯-N-十二烷基-4-羥基-苯醯胺和6-十六烷基－1，4，8，11-四氮十一烷－5，7－二酮等長鏈烷基表面活性劑。分析研究了一些金屬配合物、表面活性劑及相關體系的光譜性質、電化學性質及其它物理化學性質等。建立了兩類能溫和催化纖維素模型物水解的功能膠束模擬酶體系，這些模擬酶體系可以在溫和條件下，如弱酸或弱鹼以及較低溫下有效催化水解斷裂β-1,4-糖苷鍵。製備了多個木質素過氧化物酶的模擬體系。研究了木質素模擬酶體系催化木質素模型底物芳香醇、芳香酮以及烯烴等的催化反應動力學及其反應產物選擇性等。研究了催化體系選擇性地使苯丙烷結構上的C-C 鍵氧化斷裂情況。提出了多個烯烴選擇性氧化斷裂的方法。製備了一類含有環糊精和苯酚官能團修飾的新型功能殼聚糖，發現其對酚類物質的吸附性能優異，研究了其吸附等溫線、吸附熱力學和動力學等。提出了一種由葡萄糖生成果糖的溫和製備方法，果糖的選擇性大於96%。用密度泛函理論計算最佳化了一些化合物的幾何構型，計算了一些反應的催化反應途徑和反應機理等。研究了反應體系的催化動力學、產物分布、反應途徑和催化機理等。項目工作為拓展模擬酶化學的研究領域和進一步深入發展，以及為發展“溫和條件下木質纖維生物質的降解和轉化”研究提供了重要理論基礎和實驗依據。
