Przedmiotem naszych ćwiczeń będzie reakcja transestryfikacji estrów metylowych kwasów tłuszczowych (EMKT) rozgałęzionym izomerem oktanolu, 2-etyloheksanolem. Produkt reakcji jest cieczą o stosunkowo niskiej lepkości, znajdującą zastosowanie praktyczne, jako komponent tuszu do drukarek. Warto zwrócić uwagę, że 2-etyloheksanol jest związkiem optycznie czynnym. Biokataliza stwarza szansę uzyskanie optycznie czynnego produktu syntezy, czystego enancjomeru. To istotne, bo jeden z enancjomerów 2-etyloheksanolu jest trujący dla człowieka, wykazuje działanie teratogenne.
Oczywiście reakcję można przeprowadzić „konwencjonalnie”, ale:
- trzeba stosować wysokie temperatury (reagenty ulegają degradacji)
- konieczne jest użycie zwykle „agresywnego” katalizatora np. kwasu siarkowego
- niezbędna jest specjalistyczna aparatura
- produkt wymaga uciążliwej rafinacji: separacja katalizatora, produktów ubocznych
Reakcję możemy schematycznie zapisać:
CH,CH2CH2CH2ęHCH20H + CH,(CH2)7CH= CH(CH2)7COOCH3 CH2CH3
2-etyloheksanol oleinian metylu
enzym
CH3(CH2)tCH—CHtCHątyCOOCHąCHCHąCHjCHąCH? + CH3OH|
oleinian 2-etyloheksylu ch2ch, metanol
W ramach ćwiczenia będziemy badać różne aspekty powyższego bioprocesu, wskazywane na bieżąco przez prowadzącego, w tym:
- badanie aktywności katalitycznej preparatów enzymatycznych
- wyznaczenie enecjoselektywności reakcji
- ocena wpływu temperatury na szybkość i selektywność reakcji
Prowadzony proces będzie monitorowany analitycznie metodą chromatografii gazowej.
Skład enancjomerów można też i to bardzo precyzyjnie wyznaczyć metodą GC, posługując się specjalną kolumną z optycznie czynną fazą aktywną (cyklodekstryny). Więcej wiadomości można na ten temat uzyskać z lektury Instrukcji do ćwiczenia „Związki optycznie czynne. Oznaczanie składu enancjomerów” - też dostępnej na serwerze.
Uwaga: Ćwiczenie kończy jak zwykle mały test, podstawa wystawianej oceny za ćwiczenie. Ale nie tylko. Oceniany będzie również sam przebieg ćwiczenia i zaangażowanie uczestników.