有机相酶催化氨解反应拆分制备(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯

通过脂肪酶催化的氨解反应拆分4-氯-3-羟基丁酸乙酯. 经过对脂肪酶及反应溶剂的筛选, 确定最佳脂肪酶及溶剂分别为Novozym435和二氧六环; 并在该反应体系中考察了温度、底物浓度、酶浓度与摇床转速对反应的影响. 综合考虑反应的反应速度和对映体选择率, 确定较佳的反应条件为: 温度30 ℃、底物浓度0.5 mol/L、酶量10 mg/mL、摇床转速200 n/min. 反应35 h后, ee可以达到99%以上, 此时转化率为57.7%.     

有机相酶催化转酯化反应拆分西酞普兰中间体

利用脂肪酶催化的不对称转酯反应成功远程拆分具有季碳手性中心的西酞普兰中间体4-[4-(二甲基氨基)-1-(4’-氟苯基)-1-羟基丁基]-3-(羟基甲基)苄腈(1). 以乙酸乙烯酯作为酰基供体, 通过筛选酶和溶剂, 确定最佳脂肪酶及溶剂分别为Candida antarctica lipase B (Novozym 435)和乙腈; 并在该反应体系中考察了反应温度、二醇1与酰基供体的比例、酶浓度和摇床转速等对反应的影响, 确定优化的反应条件为: 温度30 ℃, 二醇1与酰基供体的物质的量比为1∶5, 酶浓度为10 mg/mL, 摇床转速200 r/min. 分别考察二醇1浓度为60和180 mmol/L的反应情况, 均具有较高的选择性和反应速度. 实验结果表明酶能够多次重复利用.     

水／离子液体两相体系中出芽短梗霉催化4-氯-乙酰乙酸乙酯不对称还原合成（S）-4-氯-3-羟基-丁酸乙酯

考察了水/离子液体两相体系中出芽短梗霉(Aureobasidium pullulansCGMCC1244)催化4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)不对称还原生成光学活性(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((S)-CHBE)的性能,并对反应条件如摇床转速、相体积比、温度、初始底物浓度和pH值等进行了优化.结果表明,在水/1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐体系中,出芽短梗霉催化COBE不对称还原生成(S)-CHBE,在30℃,pH6·6,摇床转速180r/min和不对称反应8h条件下,反应物的转化率、产物ee值和浓度分别达到95·6%,98·5%和47·1g/L.在控制pH值为6·6的情况下,通过分添加底物可有效提高产物(S)-CHBE浓度至75·1g/L.     

脂肪酶催化外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯水解制备对映体纯D-对羟基苯甘氨酸的新方法

 基于在反应体系中添加碳酸氢铵可有效地促进酶促外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解这一有趣现象的发现,探讨了利用有机介质中酶促外消旋对羟基苯甘氨酸甲酯不对称水解制备对映体纯D-对羟基苯甘氨酸及其衍生物的可能性,研究了不同来源的酶、摇床转速、水含量、对羟基苯甘氨酸甲酯浓度、反应介质及温度等因素对该反应的影响. 结果表明,在所研究的11种酶中脂肪酶Novozym 435对该反应的催化活性和对映体选择性较高,叔丁醇为最合适的反应介质,最适水含量为0.4%(V/V),对羟基苯甘氨酸甲酯的适宜浓度为20 mmol/L,最适摇床转速和反应温度分别为130 r/min和30 ℃. 在此优化条件下反应26 h后,底物转化率和产物ee分别为39.8%和95.2%.     

有机相中脂肪酶催化合成乳酸乙酯

 考察了在双底物抑制下脂肪酶催化合成乳酸乙酯,最佳溶剂为叔丁醇,在所选的几种脂肪酶中,固定化于大孔丙烯酸树脂的南极假丝酵母脂肪酶B (Novozym 435)的催化活性最好. 对反应条件进行了优化,当酸醇摩尔比为1∶8, 反应温度60 ℃, 酸浓度0.3 mol/L, 酶浓度45 g/mol, 摇床转速200 r/min时产率达到77%, 脂肪酶Novozym 435重复使用6次后产率仍然可达到60%.     

有机相中α-氰基-3-苯氧基苄醇乙酯的酶促不对称醇解反应

研究了有机相中脂肪酶催化α-氰基-3-苯氧基苄醇乙酯(CPBAc)的不对称醇解反应,制备了S-α-氰基-3-苯氧基苄醇(S-CPBA).以脂肪酶Lipase AS 为催化剂,四氢呋喃为反应介质,甲醇为酰基受体,对反应过程的各种影响因素进行了研究.得到该酶反应的较适反应条件为:温度为35～45℃,脱水溶剂加水量为0%～1%,摇床转速大于200 r/min,酯醇摩尔比大于1:0.5,CPBAc为337.08mmol/L时需要10me/mL的酶量.然后对底物和产物抑制、产物稳定性以及酶的重复利用进行了研究.对酶催化反应过程的详细考察表明,在200g/L的底物浓度下反应依然可以高效进行,反应约33 h,S-CPBA转化率可达49%左右,ee大于98%,剩余底物R-CPBAc的ee也大于95%.最后进行了反应放大实验,取得了较好的实验结果.     

甲烷氧化菌素催化纳米金合成

甲烷氧化菌素(methanobactin,mb)是具有过氧化氢还原酶活性的荧光肽.从甲基弯菌Methylosinus trichospo-rium IMV3011限铜培养介质中分离mb,采用紫外可见全波长扫描法观察mb催化对苯二酚还原氯金酸合成纳米金的作用和影响,当mb/氯金酸/对苯二酚反应液中mb的浓度分别是2.5×10-5mol/L、5.0×10-5mol/L和1.0×10-4mol/L时,形成的纳米金溶液的特征峰分别是561.5 nm(OD561=0.158)、548.0 nm(OD5 48=0.426)、536.5 nm(OD5 36=0.541),特征峰波长减小,对应的吸光值增大,表明mb能够催化对苯二酚还原氯金酸合成纳米金,并且可以通过调控mb的浓度控制纳米金的合成量及粒径大小.     

α-熊果苷对酪氨酸酶二酚酶激活动力学的研究

采用酶动力学方法,以L-多巴为底物,通过酪氨酸酶二酚酶催化反应体系,研究α-熊果苷对二酚酶活性的影响。实验结果表明:α-熊果苷对酪氨酸酶的二酚酶催化反应产生激活效应,反应过程没有迟滞时间;由Lineweaver-Burk双倒数作图得知,在一定范围内,随着催化反应系统中α-熊果苷浓度的增大,动力学参数Km逐渐减小,而最大反应速率Vmax逐渐增大,表明α-熊果苷对酪氨酸酶二酚酶的激活作用为竞争及非竞争混合型;并且从酶的构象变化及减少酶的自杀性失活的角度,阐述了α-熊果苷对酪氨酸酶二酚酶的激活机制。     

高效液相色谱-荧光检测法同时测定美白类化妆品中的α-熊果苷、β-熊果苷、脱氧熊果苷、氢醌和苯酚

建立了高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FLD)同时测定美白类化妆品中α-熊果苷、 β-熊果苷、脱氧熊果苷、氢醌和苯酚等5种准用和禁用美白成分。以膏霜、乳液、面膜、啫喱和液体水基等样品为化妆品代表性基质考察了样品前处理条件。采用CAPCELL PAK ADME型色谱柱分离,荧光检测器检测。结果表明,α-熊果苷、 β-熊果苷在0.5～50 mg/L范围内线性关系良好,脱氧熊果苷、氢醌、苯酚的线性范围为0.1～10 mg/L。5种化合物在化妆品中低、中、高3个浓度水平的加标回收率范围为80.1%～117.3%,相对标准偏差(RSD)为0.40%～8.2%, α-熊果苷和β-熊果苷的方法检出限为2μg/g,脱氧熊果苷、氢醌和苯酚的方法检出限为0.2μg/g。     

对苯二酚在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为研究

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、计时安培法研究了对苯二酚在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为,计算得到了碳纳米管修饰电极有效面积Aeff=23.9mm2以及对苯二酚电化学氧化过程的一些重要参数:传递系数α=0.630;控制步骤的反应电子数nα=1.03;反应速率常数k′=3.74×10-2cm/s;扩散系数D=2.85×10-6cm2/s。实验结果显示,本实验条件下对苯二酚在碳纳米管修饰电极上的氧化反应受扩散过程控制,为前行化学反应(CE),对苯二酚在失去电子之前先经历了一个脱氢的过程。微分脉冲伏安结果显示,催化氧化峰电流与对苯二酚浓度在1×10-4~6×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达4.0×10-7mol/L(S/N=3)。     

高效液相色谱法测定化妆品中α-、β-熊果苷及烟酰胺

建立了美白类化妆品中熊果苷的两种光学异构体α-熊果苷和β-熊果苷及烟酰胺的高效液相色谱检测方法。样品用氯化钠水溶液-氯仿(2:1, v/v)进行萃取。固定相为依利特ODS-BP柱(200 mm×4.6 mm, 5 μm),流动相为甲醇-水(10:90, v/v),柱温为25 ℃,检测波长为220 nm,流速为0.5 mL/min,进样量为20 μL。在上述条件下α-熊果苷、β-熊果苷和烟酰胺的质量浓度依次在0.07~50, 0.06~50, 0.05~50 mg/L时与色谱峰面积之间的线性关系良好,相对标准偏差(n=7)分别为1.65%、1.73%和1.33%。将该方法用于化妆品的检测,回收率为91.7%～109.6%。该法简便、快速、准确,可用于化妆品美白成分的测定。     

对苯二酚催化加氢制备1,4-环己二醇的研究

对Pt/C、Pd/C、Ru/C、Rh/C和Raney Ni几种催化剂,以及以钌为活性组分的催化剂载体如活性碳、SiO2、Al-MCM-41、ZSM-5、MgO、TiO2在对苯二酚加氢反应中的催化活性进行了比较.结果表明Ru/C催化剂的催化活性和对目的产物的选择性最好.对Ru/C催化剂催化对苯二酚加氢反应的反应条件如反应温度,氢气压力,反应溶剂,反应时间等对反应转化率和产物选择性的影响进行了讨论.反应的适宜条件为:反应物和催化剂的物质量比为367∶1,温度为150℃、氢气压力5 MPa,乙醇为溶剂,反应时间2 h.在此反应条件下,对苯二酚的转化率为98.8%,目的产物1,4-环己二醇的选择性为77.7%.并根据产物随时间的变化规律对该反应路径进行了分析.     

十二酸的α-氯代反应中的催化剂研究

α-氯代脂肪酸是一类可用于直接从脂肪酸合成α-氨基酸和甜菜碱类两性表面活性剂等精细化学品的重要中间体。本文从烯酮式反应机理出发,以α-氯代十二酸(α-CDA)的合成为模型,对酰氯化试剂(对甲苯磺酰氯、十二酰氯、氯磺酸等)和质子酸催化剂(如H型离子交换树脂、氯磺酸、对甲苯磺酸、醋酸等)进行组合和选择,并与文献报道的特殊添加剂乙酐比较,研究不同催化体系在酸催化合成α-氯代脂肪酸时的催化作用。氯磺酸既有磺酸基团提供强质子酸,又有磺酰氯基团作为酰氯化试剂,因而是催化十二酸的α-氯代反应的适宜催化剂。当w(氯磺酸)∶w(十二酸)=2%,搅拌转速1000r/min,氯气流量40L/h,反应温度为120℃时,反应3h后α-CDA产率达到96.4%。     

微分析系统对苯二酚抑制化学发光的研究

在自行设计和制作的有机玻璃 (PMMA)微流控芯片上 ,以流动注射方式进样 ,利用对苯二酚对Luminol H2 O2 Co2 +体系化学发光 (CL)的强抑制作用 ,建立了间接测定对苯二酚含量的微型全化学分析系统 ( μ TAS)。对影响化学发光反应的各因素进行优化 ,对芯片结构的设计和反应过程进行探讨 ,设计并制作出适合该反应体系的芯片。在合成水样对苯二酚的测定中 ,化学发光强度的变化与对苯二酚的浓度在 1 .0× 1 0 - 7～ 2 .0× 1 0 - 8mol/L范围内成良好线性关系 ,检出限达 2 .0× 1 0 - 9mol/L。     

反相HPLC法测定化妆品中熊果苷的含量

研究了反相高效液相色谱法测定化妆品中熊果苷的含量。熊果苷浓度在 0～ 5 0 0mg/L范围内 ,浓度与峰面积呈良好的线性关系。对 5 .0× 10 -4 mol/L熊果苷标准溶液 9次平行测定 ,相对标准偏差为 0 .46 %。     

有机相酶催化拆分制备(S)-2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇

首次在有机相中对酶催化条件下的2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇的反应进行了研究. 通过对不同来源酶的筛选, 找到了Novozym 435和Alcaligenes sp两种选择性较好的酶, 它们均对该反应具有较高的选择性和较快的反应速度, 在此基础上进一步通过对溶剂、温度、摇床转速以及酶用量的筛选, 确定了能够有效拆分2-氯-1-(2-噻吩)-乙醇的较佳反应条件. 当温度35 ℃, 酶量10 mg/mL, 反应72.5 h, 产物的ee值为98.5%时收率为48.6%.     

2-甲基吡啶的槽内式间接电氧化

在质子交换膜为隔膜的电解槽内, 以2-甲基吡啶为原料, 以Cr2O72-/Cr3+为媒质, 采用间接电氧化法研究了合成2-吡啶甲酸的反应条件. 实验结果表明, 硫酸浓度、硫酸铬浓度、 反应温度、2-甲基吡啶浓度和阳极电位对产率、转化率、 选择性和电流效率均有影响. 通过变化规律的研究, 找到了各个影响因素的最佳条件为: 硫酸浓度为6.0 mol/L, 反应温度为60 ℃, 硫酸铬浓度为0.15 mol/L, 2-甲基吡啶浓度为0.1 mol/L, 阳极电位为1.50 V.     

微乳法制备纳米Ru/NaY催化剂及其催化对苯二酚加氢

采用曲拉通X-100(Triton X-100)/正己醇/正庚烷/RuCl_3·3H_2O水溶液构成微乳液,以水合肼为还原剂,制备了纳米Ru颗粒,再破乳将其负载于NaY分子筛得到M-Ru/NaY催化剂.通过XRD、BET、XPS、SEM、TEM及DSC分析方法对催化剂进行了表征.表征结果表明,M-Ru/NaY催化剂具有金属钌平均粒径小,分布均匀,高度分散等优点.以对苯二酚加氢制1,4-环己二醇为探针反应,对微乳法和传统浸渍法制备的催化剂活性和选择性进行了比较,深入研究了催化剂用量,反应温度,氢气压力对对苯二酚加氢活性的影响及最佳反应时间的确定.实验结果表明,M-Ru/NaY催化剂在反应温度150℃,氢气压力4.0 MPa,m(M-Ru/NaY)∶m(对苯二酚)=0.2∶1,溶剂为异丙醇,此条件下反应30 min,对苯二酚转化率为100%,1,4-环己二醇的选择性高达92.6%.还考察了M-Ru/NaY催化剂的稳定性.最后,探讨了对苯二酚加氢反应路径.     

离子液体中扁桃酸乙酯的酶促不对称水解

对脂肪酶在离子液体中不对称水解扁桃酸乙酯制备R-扁桃酸进行了研究,发现脂肪酶N435在离子液体[BMIM]Br中的活性和立体选择性最高.研究了离子液体浓度、底物浓度、反应时间、反应温度、缓冲液pH值和摇床转速等因素对反应的影响,适宜反应条件为:1.39mol/LDL-扁桃酸乙酯、1.71mol/L[BMIM]Br、Tris-HCl缓冲液pH7.5、10mgN435酶、30℃、150r/min反应6h,该条件下产物对映体过量值(ee)可达58.78%,产率为65.23%,并对离子液体进行了重复利用.     

2-肟基丙二腈与羟胺反应合成1,3-二氨基-1,2,3-三肟基丙烷反应动力学研究

2-肟基丙二腈与羟胺反应合成1,3-二氨基-1,2,3-三肟基丙烷是合成呋咱衍生物的关键步骤. 利用紫外光谱法对该反应的动力学进行了研究. 实验结果表明反应为二级反应, 分反应级数各为一级. 10 ℃时, 该反应速率常数为0.0679 L•mol^－1•min^－1|提高2-肟基丙二腈、羟胺的浓度和反应温度, 可以加快反应速率.