Question

【题目】为探究不同条件下甘油(丙三醇)和辛酸酯化合成甘油二酯的最佳条件，科研工作者做了甘油二酯的酶法合成工艺研究。

实验1：研究不同投料比对产率的影响

(1)理论分析合成甘油二酯所需辛酸与甘油的投料比(物质的量之比)为2∶1。实验证明提高投料比，甘油二酯的产率会降低，其原因可能是_______。

实验2：研究吸水剂对反应的影响

(2)硅胶易与羟基结合，故有较强的亲水性，易于吸附水分子。但是在反应体系里加入硅胶后甘油二酯含量明显降低，说明合成甘油二酯的平衡发生了逆向移动，分析可能的原因是________。

实验3：研究不同催化剂的催化效果

曲线	催化剂	纵坐标
①	脂肪酶I号	辛酸转化率
②	脂肪酶II号	辛酸转化率
③	脂肪酶I号	甘油二酯含量
④	脂肪酶II号	甘油二酯含量

(3)其他条件相同时，不同脂肪酶(I号、II号)催化合成甘油二酯的效果如图所示，选择此实验中催化效果相对最佳的反应条件是________(填字母序号)。

A．12 h，I号 B．24 h，I号

C．12 h，II号 D．24 h，II号

实验4：研究温度对反应速率和产率的影响

(4)选定脂肪酶做催化剂，继续实验。

①综合上图，选择6 h时比较适宜的反应温度是________。

②在6 h之后，辛酸的转化率总趋势缓慢上升，30℃、40℃甘油二酯的含量上升，但是50℃的却有所降低，分析可能的原因是________。

Answer 1

【答案】辛酸的量增加，会有更多的甘油三酯生成，导致产物中甘油二酯的产率降低 甘油分子有3个羟基，故硅胶对甘油的吸附能力也较强，降低了体系中反应物甘油的浓度，从而使合成甘油二酯的酯化反应平衡逆向移动，降低了甘油二酯的含量 A 50℃ 催化合成甘油二酯反应的脂肪酶，长时间处于高温下活性(选择性)下降，导致甘油二酯含量下降，副反应产物含量增加

【解析】

（1）甘油的结构简式为CH2(OH)CH(OH)CH2OH，甘油二酯分子中含有1个羟基，投料比增大，即增大辛酸，辛酸与甘油二酯中羟基继续发生反应，生成甘油三酯，即提高投料比，甘油二酯产率降低的原因是辛酸的量增加，会有更多的甘油三酯生成，导致产物中甘油二酯的产率降低；

（2）硅胶硅胶能与羟基结合，甘油分子中含有3个羟基，硅胶对甘油的吸附能力较强，降低了体系中反应物中甘油的浓度，使平衡向逆反应方向进行，降低了甘油二酯的含量；

（3）根据图像，曲线①在12h辛酸的转化率较大，曲线①12h以后虽然辛酸的转化率增大，但是增大的并不大，即催化效果相对最佳的反应条件是①号，12h，故选项A正确；

（4）①根据图像6h时，50℃的曲线辛酸的转化率最大，故反应温度为50℃；

②50℃转化率有所降低的原因是：催化合成甘油二酯反应的脂肪酶，长时间处于高温下活性(选择性)下降，导致甘油二酯含量下降，副反应产物含量增加。