为了克服传统化学合成的局限性,研究人员开始探索使用酶作为生物催化剂的合成方法.酶催化反应在温和的条件下进行,具有较高的对映体选择性和区域选择性,且环境影响较小.特别是脂肪酶,如来自南极假丝酵母(CALB)的脂肪酶,被广泛用于聚酯的合成.这些酶可以以游离形式或固定在聚合物载体上使用,从而在反应效率和催化剂回收方面表现出显著优势.
酶催化合成聚酯的方法通常涉及单体的聚合或缩聚反应.反应混合物以薄的动态湍流层形式与加热的壁接触,从而提高反应效率和产物质量.涡轮反应器是这一过程中的关键设备,其通过高速旋转的装有叶片的转子产生湍流,确保反应混合物与加热壁充分接触.这种方法不仅提高了反应速率,还减少了副产物的生成.
在合成过程中,酶的存在可以是连续的,也可以在低聚物形成后去除.去除酶的方法通常包括过滤或离心分离,这些步骤有助于提高反应的经济性和催化剂的重复利用率.