Maillard反应立体化学差异的色谱研究

还原糖与蛋白质或氨基酸的自由氨基之间的Maillard反应过程非常复杂,通常产生大量复杂的化合物成分.本文分别用消旋苯丙氨酸和L-苯丙氨酸与D-葡萄糖进行Maillard反应,从立体化学的角度,通过比较不同对映体反应产物的液相色谱分离结果,证实Maillard反应存在立体化学差异,且存在差异的产物化学性质比较活泼.     

水相钯催化Suzuki反应

钯催化的Suzuki反应是构建Csp2—Csp2键的主要方法之一,已广泛应用于医药、天然产物及先进功能材料等联芳类化合物的合成.近年来,水相Suzuki反应引起了人们的高度关注.对以纯水及水/有机混溶剂为介质的水相Suzuki反应的研究进展作一综述,特别是围绕如何解决水相Suzuki反应活性的问题,以催化体系为主线,重点介绍了水溶性配体/钯、表面活性剂、微波促进的非水溶性配体/钯及无配体钯等催化体系在水相Suzuki反应中的应用.     

温控相转移配体及催化(V)——单,双-对聚氧乙烯基三苯基膦的合成及其催化性能研究

近年来,水/有机两相催化已成为均相催化多相化研究的主流[1].其中,新型水溶性瞵配体的合成和两相催化新体系的设计尤为引人关注[2].最近我们发现[3],聚醚型水溶性膦-铑催化剂在高温下可溶入有机相对反应进行催化,而在冷却后又重返水相和产物分离.     

利用相转移催化技术进行水玻璃的有机化

本研究报告了在相转移催化剂存在下,水玻璃与有机锡化合物反应,可以得到高粘性液体产物。考察了各种条件对反应的影响,结果表明:水相的pH在一定范围内反应才能进行;有机溶剂种类对产物分子量的大小有明显影响;相转移催化剂的效率与过去报道的水-苯体系的结论相一致。     

Maillard反应的高分子产物的研究进展

Maillard反应产物由于其天然性和独特的香味,使其在食品和烟草领域的应用倍受关注.目前,对Maillard反应产物中的小分子化合物的研究已经比较透彻,但是高分子产物的结构及形成机理尚不清楚.虽然Maillard高分子产物及其复杂,但人们通过膜透析、凝胶柱层析等分离方法,对其提纯分级后,再运用凝胶渗透色谱、元素分析、放射性同位素标记、紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振(NMR)、热裂解等分析手段对其进行表征,对Maillard高分子产物的结构和形成机理有了一定的了解.本文对Maillard反应的高分子产物的分离提纯方法、分析表征方法和分子结构的假设模型三方面的研究进展进行了综述.     

3-乙/芳酰乙酰基吲哚的水相合成

探讨了4-十二烷基苯磺酸(DBSA)催化的β-乙硫基-β-吲哚基-α,β-不饱和酮(1)的水相水解反应,实现了3-乙/芳酰乙酰基吲哚(2)的水相合成.研究表明,在回流和10 mol% DBSA存在下, 1有效地发生水相水解反应,高产率合成产物2.     

糖基配体促进的铜催化水相Ullmann型C—N偶联反应

开发了一种用于实现水相中的铜催化Ullmann型C—N偶联反应的绿色且高效的催化体系.以Cu I为催化剂、N-(2-羟乙基)-β-D-吡喃葡萄糖胺为配体,芳基碘化物、芳基溴化物与N-亲核试剂都能在水中实现偶联反应,芳基碘化物的吸电子取代和供电子取代效应影响较小.偶联产物的收率良好(61%~96%).该催化体系也成功扩展到各种吲哚与4-碘苯甲醚的水相偶联反应中.绿色且可降解的配体、温和的反应条件、绿色的水溶剂和广泛的底物适用性,使得该水相偶联策略具有重要的意义.     

温控Noyori配体的合成及在苯乙酮不对称氢转移反应中的应用

设计并合成了一种新型的聚乙二醇单甲醚(MPEG)修饰的温控Noyori配体.将其与[RuCl2.(p-cymene)]2络合形成的催化剂用于水/环己烷两相体系中苯乙酮不对称氢转移反应.以甲酸钠为氢源,考察了反应温度、时间、甲酸钠用量、底物与催化剂摩尔比以及溶剂用量等因素对催化反应的影响.结果表明,反应体系中含催化剂的水相具有浊点,并且催化剂显示出良好的不对称催化性能,在甲酸钠/苯乙酮/催化剂的摩尔比为300:100:1、环己烷/水体积比1:1及30℃的反应条件下反应6h,苯乙酮的转化率为99.7%,产物α-苯乙醇的对映选择性(e.e.)为93.9%.催化剂相易与产物相分离并与直接循环使用,循环使用的催化剂活性明显下降,但产物对映选择性仍保持不变.     

2-羟基咪唑在气相和水中的异构平衡和质子迁移的从头算计算和Monte Carlo模拟

采用从头算方法在MP2/6-31＋G^*水平上研究了2-羟基咪唑分子在孤立分子和一水合物的异构体的相对稳定性和可能的质子迁移反应, 分析了一个水分子的参与对2-羟基咪唑分子异构体的相对稳定性和质子迁移速率的影响, 采用Monte Carlo模拟方法研究了反应体系在水溶液中反应的溶剂化效应. 结果表明: 2-羟基咪唑分子的孤立分子和一水合物的最稳定异构体相同, 都为酮式. 直接质子迁移反应在水溶液中活化能垒有轻微增加, 但产物能量得到降低; 水助催化质子迁移反应在水溶液中的活化能垒和产物能量都得到明显降低. 综合气相和水相的计算结果, 2-羟基咪唑水助催化的质子迁移反应较易进行, 且在水溶液中进行容易, 可以很容易被实验观察到.     

3,5-脱氧-6-O-三苯甲基-1,2-O-异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖的合成研究

以葡萄糖为原料合成3,5-脱氧-6-O-三苯甲基-1,2-O-异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖,总产率16%.该路线的关键步骤是脱羟基反应:葡萄糖衍生物首先在PPh<,3>、I<,2>和咪唑的作用下得到构型翻转的碘代产物,接着在LiAlH<,4>或者Pd/C-H<,2>:条件下进行脱碘反应.研究了碘代反应机理和影响因素,化...     

Determination of acrylamide formed in asparagine/D-glucose maillard model systems by using gas chromatography with headspace solid-phase microextraction

A gas chromatographic method, along with a headspace solid-phase microextraction (HS-SPME), was developed for the determination of acrylamide formed in Maillard reaction model systems. The developed method was validated by liquid chromatography/mass spectrometry. A headspace sample was collected from an aqueous acrylamide solution (100 microg/mL) by SPME and directly injected into a gas chromatograph equipped with a nitrogen-phosphorus detector. The recovery of acrylamide from an aqueous solution was satisfactory, i.e, >93% under the conditions used. Acrylamide formed in an asparagine/D-glucose (molar ratio, 1/2) Maillard reaction model system heated at 150 and 170 degrees C for 20 min was collected and analyzed by the newly developed method using gas chromatography with nitrogen-phosphorus detection and HS-SPME. The amounts of acrylamide were 318 +/- 33 microg/g asparagine from a sample heated at 150 degrees C and 3329 +/- 176 microg/g asparagine from a sample heated at 170 degrees C. Addition of cysteamine or glutathione to the above model system reduced acrylamide formation. Acrylamide formation was not observed when cysteamine or glutathione was added to asparagine in the above model systems to obtain equimolar concentrations of both compounds. This newly developed method is simple and sensitive, and requires no solvent extraction.     

SDS/正戊醇-环己烷-水拟三元体系相图及温度对相图的影响

绘制了35, 45, 55, 65 ℃下, 十二烷基硫酸钠(SDS)/正戊醇-环己烷-水体系的拟三元相图. 分析了温度对相图和微乳液区域的影响. 结果表明, 温度对油包水(W/O)反相微乳液区域大小有影响, 但影响较小, 温度对水包油(O/W)微乳液区域的影响较大, 且随温度的增加, 区域增大. 电导率曲线与相图吻合很好, 并用电解质溶液理论进行了解释.     

用原位红外技术研究Ag-MoO3/ZrO2催化丙烯气相环氧化反应

制备了对丙烯直接气相环氧化具有优良催化性能的Ag-MoO₃/ZrO₂催化剂, 采用原位FT-IR技术研究了丙烯、环氧丙烷及丙烯和氧气混合气在载体和催化剂上的吸附及反应行为. 研究表明, 丙烯在ZrO₂载体和20%Ag-4%MoO₃/ZrO₂催化剂上吸附后, 均不发生化学反应, 而环氧丙烷在ZrO₂载体上吸附后于400 ℃发生开环反应, 在20%Ag-4%MoO₃/ZrO₂催化剂上吸附后于300 ℃发生开环反应. 当丙烯和氧气混合气在ZrO₂载体上共吸附后, 随着反应温度从室温升高至400 ℃, 二者开始反应生成CO₂和H₂O; 混合气在20%Ag-4%MoO₃/ZrO₂催化剂上共吸附后于350 ℃开始反应. 对比非负载型Ag-MoO₃催化剂的研究结果可见, ZrO₂载体的存在使催化剂的活性下降的同时, 提高了对产物环氧丙烷的选择性.     

气相法合成偏二氯乙烯的高稳定CsNO3/SiO2催化剂

用浸渍法制备CsNO₃/SiO₂催化剂,用于气相催化裂解1, 1, 2-三氯乙烷(TCE)制偏二氯乙烯(VDC)反应,考察了反应温度对CsNO₃/SiO₂催化剂失活的影响。研究发现,在较低反应温度( < 350 ℃)时, CsNO₃/SiO₂催化剂容易失活,在较高反应温度(> 400 ℃)时催化剂的活性较高且不易失活。反应后CsNO₃/SiO₂催化剂中CsNO₃物种转变为CsCl,催化剂表面存在积炭。导致催化剂失活的主要原因不是Cs物种转变和积炭,而是含氯反应产物在低温反应时难以从催化剂表面脱附。这些含氯反应产物能够高温脱附,从而使低温反应失活的催化剂再生。CsNO₃/SiO₂催化剂在400 ℃下100 h寿命实验中, TCE转化率和VDC选择性分别稳定为98%和78%,具有较好的工业应用前景。     

硫酸铜/取代硫脲水相中高效催化合成N-磺酰基三氮唑

利用系列含磺酰基的叠氮化物与末端炔反应, 制备了N-磺酰基三氮唑化合物. 研究结果表明, 硫酸铜/取代硫脲的组合不仅适用于一般的铜催化叠氮端炔环加成(CuAAC)反应, 还可以在水相中高效催化合成N-磺酰基-1,2,3-三氮唑. 这类反应对水不敏感, 在水相中的反应产率高达99%, 且在空气中室温(25 ℃)下搅拌即可进行. 该方法反应条件温和、 绿色环保、 成本低、 底物普适性广且反应效率高.     

Cr2O3气相催化1,1,2-三氯乙烷脱HCl性能

采用沉淀法制备了不同焙烧温度的Cr₂O₃催化剂,用于1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相脱氯化氢制备二氯乙烯的反应。 采用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)表征手段,研究了Cr₂O₃催化剂气相催化裂解TCE脱氯化氢反应及其反应机理。 结果表明,Cr₂O₃催化剂上TCE气相脱氯化氢反应的转化率随着催化剂焙烧温度的升高逐渐降低,然而顺-1,2-二氯乙烯(cis-DCE)的选择性先增大后减小。 400 ℃焙烧的Cr₂O₃催化剂催化性能最好,TCE转化率为70.8%,顺-1,2-二氯乙烯的选择性为90.0%。 然而,催化剂的单位面积反应速率随着焙烧温度升高先提高后下降,400 ℃焙烧催化剂的单位面积反应速率为0.801×10^-2 μmol/(s·m²)。 催化剂的单位面积反应速率和顺-1,2-二氯乙烯(cis-DCE)的选择性与催化剂表面Cr₂O₃物种具有很好的对应关系,表明催化剂表面Cr₂O₃物种有利于脱氯化氢反应。 以酸中心为活性中心计算得到的转换频率(TOF)变化趋势与单位面积反应速率相一致,400 ℃焙烧的催化剂的TOF为2.82×10^-5 s^-1,表明Cr₂O₃催化剂Cr物种合适的平均价态(~3.20)有利于脱氯化氢反应。     

热解产物逸出行为研究中新型内标释放装置的建立及其应用

实验在流动载气-液滴微萃取(GF-LDME)技术的基础上增加了液滴托附装置,设计并建立了内标物释放和热解产物富集的新型联用装置,使内标物和热解产物在相同条件下完成液滴的萃取和富集,实现了各温度段间目标热解产物相对含量的纵向比较。实验利用热重模拟咖啡生豆的烘焙过程,同时利用联用装置结合气相色谱-质谱研究了咖啡生豆在热重程序升温过程中发生的热解反应及其热解产物的逸出行为。热重条件:初始温度为50℃;以10℃/min升温至500℃;空气为载气。结果表明,在100~400℃范围内共发现13个热解产物,在280~300℃温度段,逸出量达到峰值的热解产物包括羟基丙酮、吡啶、糠醇、γ-丁内酯和正戊醛;在300~320℃温度段,逸出量达到峰值的热解产物包括乙酸、苯酚、2-环戊烯酮和愈创木酚。建立的联用装置在热解产物的逸出行为研究中具有明显优势。     

Separation of amino acids, peptides and corresponding Amadori compounds on a silica column at elevated temperature

Maillard reaction of glucose with amino acids and peptides has become a very important experimental model in the food flavor and pharmaceutical industries for better understanding the mechanism of food flavor generation and drug stability. Because of the amino acid and sugar functional groups present in their structures, most of the reaction components formed during the initial stages of Maillard reaction as well as the substrates are relatively polar. These compounds are poorly retained on a conventional reversed phase column. While polar stationary phases like HILIC column do provide better retention for these polar components, method selectivity could still be a challenge due to the structural similarity between these analytes. In this report, parameters such as pH, mobile phase composition and temperature were investigated using different brands of bare silica columns in order to separate glycine (G), diglycine (DG), triglycine (TG), and the corresponding Amadori compounds of glucose-glycine (GG), glucose-diglycine (GDG) and glucose-triglycine (GTG). An excellent separation for glycine, glycine peptides and their Amadori compounds was obtained on a bare silica column at an elevated temperature.     

温控配体与液／液两相催化

 以作者近年的研究工作为主，对液／液两相催化研究领域取得的进展做一综述．着重介绍了以温控配体为基础的新型液／液两相催化过程温控相转移催化（thermoregulatedphasetransfercatalysis，TRPTC）和温控相分离催化（thermoregulatedphase－separablecatalysis，TPSC）的基本原理及其在高碳烯烃氢甲酰化、芳香硝基化合物的CO选择性还原及烯烃加氢等反应中的应用．基于温控配体在水中的“浊点”特性而提出的温控相转移催化概念，为从根本上解决水／有机两相催化 的适用范围受底物水溶性限制的问题提供了一条新途径．而利用温控配体在某些有机溶剂中存在临界溶解温度（CST）的特性而实现的温控相分离催化，则使在高于临界溶解温度的反应温度时为均相的反应体系，在低温（＜CST）时则分成两相，催化剂自成一相，形成一种具有“均相反应、两相分离”特色的液／液两相催化新体系．     

NBR/CuSO4混合物的非液相配位交联反应

采用示差扫描量热法(DSC),变温傅立叶转变红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)研究了丁腈橡胶/硫酸铜(NBR/CuSO4)混合物的非液相(聚合物熔融态)配位交联反应.DSC曲线上出现了多个放热峰,并随升温速率提高,峰值一致向高温方向移动;结合XPS和FT-IR的分析表明DSC曲线上的第一个放热峰对应于混合物中发生的铜离子与腈基的非液相配位反应;同时采用非等温法(Kissinger法)及Crane方程计算了NBR/CuSO4混合物非液相配位交联反应的表观活化能和反应级数.