不对称还原苯乙酮酸甲酯的生物转化菌种选育及条件优化

选用酵母菌、乳酸菌、粪链球菌、假丝酵母等4个种属共15株菌株,研究其对苯乙酮酸甲酯的不对称还原催化特性.以具有R(-)-扁桃酸甲酯较高转化活力的菌株S.cNo.1、S.cNo.3、S.cNo.9作为出发菌株,采用紫外与微波复合诱变的方法,筛选获得S.c3.5.16突变株.考察培养温度、pH值对该突变株转化活力的影响,结果表明,S.c3.5.16菌株的R(-)-扁桃酸甲酯生物转化最适反应条件为培养基pH6.5、温度38℃,苯乙酮酸甲酯转化为扁桃酸甲酯的得率达到99.3%,R(-)-扁桃酸的光学纯度达到95.5%e.e..     

紫外光谱研究β-环糊精衍生物对R/S-扁桃酸的包结作用

利用紫外光谱法研究了系列β-环糊精衍生物(羟丙基β-环糊精1、羟乙基β-环糊精2和甲基β-环糊精3)时R／S-扁桃酸的包结作用,考察了各β-环糊精衍生物浓度对包结行为的影响。研究结果表明扁桃酸与各β-环糊精衍生物形成的包合物的包结比为1:1,三种主体环糊精的包结能力强弱顺序为:1>2>3,对于同一主体而言,R-扁桃酸比S-扁桃酸易于被包合,且Ks/KR的顺序与K值的次序有所差别:2>1>3。同时,以羟丙基β-环糊精作为主体研究了客体扁桃酸的存在形态对包结作用的影响,结果表明羟丙基β-环糊精适合包结中性扁桃酸分子,不宜包结扁桃酸离子。     

酿酒酵母不对称合成(R)-(-)-扁桃酸甲酯

采用本实验室筛选到的酿酒酵母LH1催化苯甲酰甲酸甲酯不对称合成(R)-(-)-扁桃酸甲酯.在单相体系中考察了初始底物浓度、细胞浓度、pH、温度、辅助底物、葡萄糖浓度和反应时间等因素对产物得率和对映体选择性的影响,获得了较佳的还原条件.当细胞浓度75 g(干细胞)/L,葡萄糖浓度30 g/L,底物浓度100 mmol/L,pH 8.0,温度30℃,反应时间30 h时,产物扁桃酸甲酯的得率达94.3%,(R)-(-)-扁桃酸甲酯的对映体过量值(ee)达95.0%.在苯甲酰甲酸甲酯的转化反应中,酿酒酵母LH1菌株表现出非常好的对映体选择性,且ee值受环境因素的影响非常小.     

酿酒酵母中D-(-)-扁桃酸脱氢酶性质研究

采用DEAE Sepharose离子交换层析、Butyl Sepharose疏水层析和Blue Sepharose亲和层析等分离方法,从高产D-(-)-扁桃酸的酵母菌株BY1.1b中纯化得到电泳纯的D-(-)-扁桃酸脱氢酶.采用Sephacryl S-200分子筛层析柱测得该酶的相对分子质量约60 kDa,用SDS-PAGE电泳测得该酶亚基分子量为32 kDa,表明该酶属于同型二聚体.该酶的最适反应温度为30℃,最适反应pH为6.0.该酶在低于30℃,pH5.5~8.0较为稳定.以NADH和苯乙酮酸为底物,其Km值分别为Km(NADH)=99.2μmol/L和Km(苯乙酮酸)=263.3μmol/L.     

相转移催化剂催化合成DL-扁桃酸

分子结构为C8H20BrN的季铵盐四乙基溴化铵经实验证明是合成DL-扁桃酸的一种优良的相转移催化剂。研究以苯甲醛和三氯甲烷为原料,在氢氧化钠存在下,应用相转移催化法合成扁桃酸,并探讨反应条件如反应摩尔比、反应时间、催化剂用量对产率的影响。结果表明合成DL-扁桃酸的最佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间60min,n(苯甲醛)∶n(三氯甲烷)∶n(四乙基溴化铵)=1∶2∶0.002,产品收率可达到72.41%。     

反相高效液相色谱法检测手性药物前体扁桃酸

采用反相高效液相色谱法分离测定手性药物前体扁桃酸及其底物苯乙酮酸.反相色谱柱为VarianC18柱,以甲醇-磷酸盐缓冲液(体积分数=1∶9)作为流动相,流速为1.0mL·min-1,检测波长为297nm,柱温25℃.该法测定的灵敏度高,可用于发酵液中苯乙酮酸和扁桃酸的定量测定.扁桃酸及苯乙酮酸浓度在5～20mmol·L-1范围内呈现良好的浓度-峰面积线性关系.     

对羟基扁桃酸的合成研究

研究以苯酚和乙醛酸为原料，在氢氧化钠存在下水溶剂合成对羟基扁桃酸的方法，考察了反应温度、反应时间、反应物摩尔比及后处理阶段pH值等因素对反应收率的影响。结果表明合成对羟基扁桃酸的最佳反应条件为：反应温度50℃，反应时间7h，n(乙醛酸)：n(苯酚)：n(氢氧化钠)=1：1．25：1．5，产品收率可达到66．34％。     

手性药物扁桃酸的理化特性测定

采用pH值电位滴定法测定了扁桃酸的离解常数,采用高效液相色谱法考察了扁桃酸在不同溶剂中的溶解度曲线和在苯-水体系中于不同pH值条件时的分配率,建立了热苯萃取和冷却结晶的扁桃酸纯化工艺.研究结果显示,扁桃酸的离解常数pKa值为5.28;扁桃酸在水和苯中的溶解度曲线可分别表示为:S=38.756e0.0354t和S=0.2746e0.0649t;扁桃酸在水和苯中的溶解度差值曲线可分别表示为:ΔS/S1=0.1196t-2.712和ΔS/S1=0.3688e0.0723t;苯是最适合用于冷却结晶的溶剂;热苯萃取扁桃酸的苯水比例可选为1∶1;降低pH值有利于扁桃酸在苯中的分配.     

微波辐射相转移催化合成扁桃酸工艺研究

研究了苯甲醛和卤仿在微波辐射条件下相转移催化合成扁桃酸的工艺,探讨了合成过程中催化剂种类、催化剂用量、反应物的摩尔配比、微波辐射功率、体系反应温度、微波辐射时间等对该合成反应的影响,并通过熔点和红外光谱对产物进行了表征.实验结果表明,在微波辐射功率为300W,系统反应温度为60℃,反应时间为20min,苯甲醛、氯仿和四丁基氯化铵(TBAC)的摩尔比为1∶1.76∶0.03时,扁桃酸的产率可达60.4%.     

手性羟基酸或氨基酸及其衍生物催化二乙基锌与苯甲醛对映选择性加成反应

L-乳酸、(S)-扁桃酸和L-缬氨酸以及它们的某些衍生物在反应体系中与Ti(OPr-i)4作用,生成的配合物对二乙基锌与苯甲醛的对映选择性加成反应均有催化作用,化学产率为61.2%～91.5%.在用扁桃酸做催化剂时,产物的光学产率较高,达到58%.     

3-氯-2-羟基丙基三甲基季铵乙酸盐的合成

叙述了用乙酸、三甲胺、环氧氯丙烷为原料,合成委铵型阳离子化试剂即3－氯－2羟基丙基三甲基季铵乙酸盐。并考察了反应温度、时间、原料配比等因素对该合成反应的影响。实验结果表明：当温度为35－40℃时,适量乙酸的存在可使合成反应进行完全,转化率高可达到95％以上。     

基于均匀设计的生物柴油最优制备工艺参数研究

以均匀设计法安排试验,对大豆油在酯交换反应下制备生物柴油的工艺进行了研究.为获得最优制备工艺参数,考查了n(醇)∶n(油)(3∶1～8∶1)、催化剂质量分数(0.4%～1.4%)、反应温度为(45～70℃)、反应时间(40～140min)及其交互作用对生物柴油产率和原料转化率的影响.结果表明:n(醇)∶n(油)、催化剂用量可显著地影响生物柴油的产率和原料转化率.同时甲醇与反应温度、催化剂与反应时间之间存在对抗效应,而甲醇与反应时间、催化剂与反应温度、反应温度与反应时间之间则存在协同作用.利用回归分析和BP神经网络,确定最优工艺参数为:n(醇)∶n(油)=6∶1;催化剂质量分数1.0%;反应温度45℃;反应时间30min.经液相色谱仪测定,生物柴油产率高达97.6%.     

溶剂法生产莠去津工艺的改进

以三氯乙烯做溶剂,以三聚氯氰、异丙胺与乙胺为原料,经过2次取代合成莠去津.通过探索和单因素实验得到最佳合成条件:三聚氯氰和三氯乙烯物料比为1∶6.25(g/mL)；分2次加入三聚氯氰,一取代反应过程控温为(25±1)℃,保温反应为30 min；二取代反应过程控温为(45±1)℃,保温反应为90 min.产品纯度达94％以上,收率达92％以上.     

PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

采用浸渍法制备了负载型光催化剂PW/MCM-41,并将其用于亚甲基蓝的光催化降解过程,研究其动力学规律.结果表明,PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝是拟一级反应,其表观反应速率常数k1与初始浓度c0的关系为k1=0.0675 c-0.5067.该反应符合Langmuir-Hinshelwood (L-H)动力学模型,...     

甲氧基封端聚硅氧烷的制备与表征

采用羟基封端聚硅氧烷与甲氧基硅烷为原料在催化剂作用下通过缩聚反应制备了甲氧基封端聚硅氧烷,通过红外光谱,核磁共振仪对其化学结构进行表征,采用容量法研究了反应前后羟基含量的变化,考察了反应条件对该反应的影响规律．研究结果表明,最佳的反应条件：羟基与甲氧基摩尔比为1∶10,催化剂选用二月桂酸二丁基锡,用量为1．2％（质量百分数）,反应温度为80℃,反应时间为6h ．     

H_4PMo_(11)VO_(40)催化氧化2-甲基萘制备甲萘醌

以磷钼钒杂多酸H4PMo11V1O40为催化剂、乙酸为溶剂,用双氧水氧化2-甲基萘制备2-甲基萘醌.实验表明:H4PMo11V1O40具有一定的催化活性.通过正交试验和单因素试验考察了催化剂用量、乙酸用量、双氧水用量、反应时间、反应温度等对收率的影响,获得较佳的合成条件:杂多酸∶2-MN(质量比)=7%,乙酸∶2-MN(质量比)=10.5∶1,双氧水∶2-甲基萘(摩尔比)=4.2∶1,较适宜的温度为40~50℃,反应时间为30 min.     

烯丙基苯并噁嗪及其中间体的合成工艺研究

以3-氯丙烯、苯酚、甲醛和苯胺为原料,制备了烯丙基苯并噁嗪及其中间体烯丙基苯基醚、邻烯丙基苯酚.探讨了原料比、反应温度、反应时间对产物收率的影响.结果表明,邻烯丙基苯酚与苯胺、甲醛反应物质的量之比为1∶1∶2、反应温度为80℃、反应6 h时,烯丙基苯并噁嗪的收率可达到98.8%.     

二溴卡宾与对-甲基苯乙酮环加成反应机理的量子化学研究

用ＡＭ１方法优化了二溴卡宾与对－甲基苯乙酮环加成反应的反应物、过渡太、中间体和产物的构型，找到了反应的过渡态，从理论上论证了二溴卡宾与对－甲基苯乙酮加成反应的机理，得出了该反应为强放热反应，第二步反应为反应控制步骤的结论。     

芳(杂)环并氮杂(氢化)吖啶的合成及其反应机理研究

以1-苄基-3，5-哌啶二酮1为起始原料，通过与邻氨基苯甲醛缩合得3-氮杂吖啶酮2，继续与靛红进行Pfitzing反应给出喹啉并氮杂吖啶3；二酮与α-萘胺和对氯苯甲醛的缩合反应。合成了10-氮杂-7-对氯苯基-六氢苯并[C]吖啶酮4，再经脱氢反应生成10-氮杂-7-对氯苯基-四氢苯并[C]吖啶酮5，并讨论了部分化合物形成的反应机理，所合成的新化合物的结构经红外光谱、核磁共振光谱和元素分析予以证实。     

维生素C多聚磷酸酯合成工艺研究

采用单因素及正交试验研究了在敞开系统中,各种因素对以维生素C为原料在水溶液体系中直接酰化反应生成维生素C多聚磷酸酯的影响,结果表明,最佳反应条件:维生素C含量95％～100％,三偏磷酸钠含量70％,维生素C与三偏磷酸钠的质量比1∶1∶1,维生素C与氯化钙的摩尔比1∶0.075,反应温度40—50℃,反应溶液pH=10维...