微生物合成4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮的研究进展

4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(HDMF)是一种具有焦糖味的安全优良的甜味香料和增香剂,其阈值低、香势好且特征性强,被广泛应用于食品、烟草等产品中,市场需求量大,尤其是天然来源的HDMF受到人们更多的青睐。然而,天然来源的HDMF产量较低,尚不能满足当前市场的需求。该文从其应用、检测、生产方法、合成HDMF微生物的种类、微生物合成HDMF的机制与关键酶及其发酵培养影响因素进行简述,重点侧重于已报道的具有合成HDMF的微生物种类、微生物合成HDMF的内在机制及其影响其发酵的培养因素,旨在为后续筛选、改造获得优良高产HDMF微生物菌株,并优化微生物发酵条件实现生物法高效制备天然HDMF提供参考。

Ni/SiO_(2)催化剂催化2-甲基呋喃加氢性能

以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR、NH3-TPD、XPS、FTIR和TEM对催化剂进行了表征。考察了硅溶胶的酸碱性对Ni/SiO_(2)催化剂结构及性能的影响。结果表明,以酸性硅溶胶为硅源制备的Ni/SiO_(2)催化剂以弱酸中心酸量为主且存在中强酸中心,比表面积、平均孔径大,因而该催化剂加氢活性和2-MTHF的选择性较高。Ni/SiO_(2)催化剂稳定性良好,在最优反应条件〔温度90℃、H_(2)压力2 MPa、质量空速4.4 g 2-MF/(g催化剂·h)、H_(2)与2-MF物质的量之比为4∶1〕下进行催化剂稳定性测试(200 h),2-MF的转化率达到99.8%,2-MTHF的选择性均保持在97.5%左右。

(Z)-2-(2-甲氧亚胺基)呋喃乙酸合成工艺研究

以2-乙酰呋喃为起始原料合成了(Z)-2-(2-甲氧亚胺基)呋喃乙酸,收率达86%,最佳肟化反应工艺条件:甲氧胺盐酸盐为1.8 eq,反应体系pH为3.0,温度为10℃,时间10 h,转化率99.13%,Z构型选择性92.63%。(Z)-2-(2-甲氧亚胺基)呋喃乙酸降解符合一级反应动力学,pH越低,降解越快。

气相色谱—串联质谱法测定阿哌沙班中2-氯乙酰乙酸乙酯的残留量

目的:建立一种气相色谱—串联质谱(GC-MS/MS)方法,用于测定阿哌沙班中潜在基因毒性杂质2-氯乙酰乙酸乙酯的残留量。方法:用聚乙二醇[VF-WAXms(30 mm×0.25 mm×0.25μm)]为固定液的毛细管色谱柱;进样口温度为230℃;流速1.0 mL/min;载气:氦气;不分流进样。采用电子轰击离子源(EI),选择离子监测模式(SIM)。结果:2-氯乙酰乙酸乙酯在0.05~1.02μg/mL质量浓度范围内呈现良好的线性关系(r=0.9985);定量限浓度是0.02μg/mL;检出限是0.01μg/mL;三份不同浓度水平的平均回收率为97.9%(RSD=4.2%)。结论:所建立的GC-MS/MS测定方法灵敏度高、专属性强和准确度好,可用于阿哌沙班中2-氯乙酰乙酸乙酯的测定。

β-(2-呋喃)丙酸乙酯合成方法的研究

报道了以糠醛为原料在温和条件下经两步合成出 β- (2 -呋喃 )丙酸乙酯的方法。通过正交试验找出了糠醛和乙酸乙酯经缩合反应生成 β- (2 -呋喃 )丙烯酸乙酯的最佳反应温度 (- 15～ - 10℃ )、糠醛滴加时间 (2 .5h)和乙醇用量 (1.0 m L)。同时通过改用 Raney Ni作催化剂使 β- (2 -呋喃 )丙烯酸乙酯能在室温常压下催化氢化成β- (2 -呋喃 )丙酸乙酯 ,产率为 95 %。

稀土修饰对Cu/Al_(2)O_(3)催化乙酰丙酸乙酯加氢性能的影响

生物质催化转化制大宗化学品符合低碳战略的重要研究方向,将纤维素衍生物乙酰丙酸乙酯转化为1,4-戊二醇是最具前景的技术路线之一。非贵金属铜基催化剂在该反应中表现出较好的活性,Cu/Al_(2)O_(3)在160℃、4 MPa H_(2)条件下催化乙酰丙酸乙酯氢解制1,4-戊二醇收率为50.8%,经稀土改性后催化剂的活性和选择性显著提升,其中CuNd0.25/Al_(2)O_(3)催化剂上获得1,4-戊二醇的收率高达92.7%。通过对催化剂性能以及X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氢气程序升温脱附(NH3-TPD)和CO红外吸附(CO-DRIFT)等表征结果的分析发现,稀土元素的存在不仅改变了Cu活性中心的还原性质、分散度和电子结构,还改变了催化剂表面酸、碱性位点的分布。稀土元素的修饰既促进了催化剂表面反应物的吸附与活化,又抑制了目标产物1,4-戊二醇的脱水副反应,从而提高了活性和选择性。

主预喷间隔对2-甲基呋喃/柴油RCCI燃烧的影响

基于光学发动机试验台架,结合缸内燃烧分析技术与高速摄影技术,探究在2-甲基呋喃(MF)占单次循环喷油量总热值50%的条件下,预喷和主喷2次喷油策略对MF/柴油反应性控制压缩点火(RCCI)的燃烧特性与碳烟排放的影响.结果表明:当主预喷间隔(主预喷之间的曲轴转角)小于40°时,随着预喷时刻的提前,预喷柴油与MF混合更均匀,低温放热不再局限于气缸中心,且主喷柴油雾化蒸发更好;混合气均匀使火焰由扩散燃烧主导向预混与扩散燃烧并存转变,燃烧更充分,速率更快;燃烧室内KL因子大于1.5的高碳烟区域减少,碳烟生成速率与产量明显降低.主喷时刻对燃烧初期火焰发展影响较大,随着主喷时刻向上止点推迟,滞燃期与燃烧持期缩短,燃烧相位推迟,燃烧前期低温放热增多,火焰发展速度变慢,后期碳烟生成增多.

双核铑催化异丙基苯和β-二羰基化合物的去饱和化[3+2]环加成反应

二氢呋喃是构成天然产物和活性分子的重要结构骨架,目前还未见通过惰性烷烃和β-二羰基化合物参与的环化反应构建这类化合物的报道。本文以异丙基苯衍生物和β-二羰基化合物为原料,NaHCO_(3)作为碱,在Rh_(2)(esp)_(2)和N-氟代双苯磺酰胺(NFSI)催化体系下,通过去饱和化过程以及[3+2]环化过程合成了12个二氢呋喃化合物3aa~3fb,收率最高达50%。所有产物结构由~1H NMR,~(13)C NMR, HR-MS(ESI)确证。

离子液体催化合成2-氰基呋喃反应动力学研究

2-氰基呋喃(CF)是一种具有广泛潜在应用的重要生物基衍生物,是合成糠胺、糠酸等产品的关键原料,但目前对于合成2-氰基呋喃的研究甚少。本研究采用离子液体为催化剂,探究了糠醛与离子液体型羟胺盐反应制备2-氰基呋喃的动力学过程。考察了反应温度和反应时间对产物收率的影响,建立了反应动力学模型,对动力学参数进行了有效性验证。实验结果显示:当反应温度为120℃,反应时间为2 h时,糠醛转化率和2-氰基呋喃收率均为100%。通过计算得到了活化能、指前因子及动力学方程,对比了计算值和实验值,发现平均误差为0.34%,从而验证了该反应动力学方程的准确性,为2-氰基呋喃的后续应用提供了理论指导。

钯催化串联环化反应合成2-苄基-3,4-二羰基-6-苯基-9-乙烯基-2-氮杂螺[4.4]壬烷-7,7-二羧酸乙酯——介绍一个有机化学综合实验

开展有机化学综合实验有利于锻炼学生的实验技能,培养学生的创新能力,激发学生的独立思考能力和研究意识。本文介绍了一个有机化学综合实验,以2-乙烯基环丙烷-1,1-二甲酸二乙酯和1-苄基-4-亚苄基-2,3-吡咯烷酮为反应物,利用钯催化串联环化反应合成2-苄基-3,4-二羰基-6-苯基-9-乙烯基-2-氮杂螺[4.4]壬烷-7,7-二羧酸乙酯,并利用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)和高分辨质谱(HRMS)对产物结构进行表征。

N-[5-(2-氯苯基)-2-呋喃甲酰氨基硫羰基]-L-α-氨基酸乙酯的合成与生物活性测定

设计并合成了9种未见文献报道的N-(5-邻氯苯基-2-呋喃甲酰氨基硫羰基)-L-α-氨基酸乙酯衍生物,其结构经IR,1HNMR,MS和元素分析测试确证.MTT法测试结果表明大部分目标化合物对白血病K562细胞系的增殖具有明显的抑制作用.

3-氨基-2-苯并呋喃甲酸乙酯合成方法的改进

对文献报道的3-氨基-2-苯并呋喃甲酸乙酯的合成方法作了改进,简化了操作方法,提高了产率.化合物结果与文献报道完全符合.

固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2催化蔗糖制备乙酰丙酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备了一系列不同焙烧温度的SO42-/ZrO2固体酸催化剂,考察了其催化转化蔗糖制备乙酰丙酸乙酯的反应活性。反应过程条件如催化剂用量、反应温度、反应时间以及催化剂重复使用对产物得率的影响进行了研究。结果表明合适的工艺条件为:催化剂焙烧温度600℃、催化剂添加的质量分数为2.5%、反应温度200℃和反应时间2 h。该条件下蔗糖几乎完全转化,乙酰丙酸乙酯得率(摩尔分数)最高达36.6%。回收的SO42-/ZrO2催化剂焙烧后在多次重复使用过程中仍然表现出较好的催化活性。X射线衍射仪(XRD)和NH3-程序升温脱附法(NH3-TPD)分析表明,随着重复使用次数的增加,SO42-/ZrO2的晶形结构基本保持不变,酸强度和总酸量稍微有所下降,主要酸性仍保留。本研究为生物质基化学品乙酰丙酸乙酯的制备提供了一条有效的、环境友好的途径。

SO_4^(2-)/ZrO_2/USY催化纤维素醇解制备乙酰丙酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备SO_4^(2-)/ZrO_2/USY固体酸催化剂,并考察其在乙醇介质中催化纤维素转化合成乙酰丙酸乙酯(EL)的影响因素.结果表明,400℃焙烧3 h的质量百分数为10%的SO_4^(2-)/ZrO_2/USY催化剂表现出最佳活性,在反应温度200℃,反应时间3 h,催化剂用量为10 g/L的条件下,EL产率达到38.1 mol%.以果糖、葡萄糖、蔗糖和菊糖为原料时,转化生成乙酰丙酸乙酯的产率分别为50.77 mol%、39.55 mol%、44.87 mol%和43.59 mol%.采用XRD、FT-IR、BET、NH3-TPD和TG-DTA等对催化剂进行表征.制备的固体酸催化剂重复使用4次仍可保持较好的催化活性.

2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷在丁二烯-苯乙烯阴离子聚合中的结构调节能力

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷(BMTFP)、乙基四氢糠基醚(ETE)、双四氢糠丙烷(DTHFP)为极性调节剂,在不同调节剂用量及聚合温度下进行丁二烯-苯乙烯的阴离子共聚合反应。利用^(1)HNMR和GPC对丁苯共聚物的微观结构、相对分子质量及其分布进行了表征和测试。结果表明,BMTFP聚合体系中无副反应发生,共聚物相对分子质量分布较窄,符合活性阴离子聚合的特点;BMTFP对丁苯共聚物具有较强的微观结构调节能力,在聚合温度为50℃、n(BMTFP)∶n(n-BuLi)=2.0∶1.0时,丁苯共聚物中1,2-结构相对含量可以达到69.7%,苯乙烯微嵌段含量趋近于0。且在相同条件下,BMTFP与ETE、DTHFP对丁苯共聚物微观结构的调节能力处于同一水平,但BMTFP的合成中所需的主要原料来源于生物基平台化合物,从环境保护、能源安全以及潜在的经济价值等方面考虑,BMTFP在制备高乙烯基溶聚丁苯橡胶方面具有良好的发展前景。

2-氯丙酸法制备甲基丙二酸二乙酯

以 2 -氯丙酸为原料 ,经氰化、水解、酯化制得甲基丙二酸二乙酯 ,总收率 41 % .

高效液相色谱法测定(E)-3-乙基-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-丙烯酸乙酯及其相关物质的含量

提出了一种测定(E)-3-乙基-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-丙烯酸乙酯[(E)-EDHBFP]及其合成中的副产物含量的高效液相色谱分析方法。色谱条件:固定相为Diamonsil-C_(18)色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为甲醇-水(72+28),流量0.8 mL·min^(-1),检测波长为319 nm。结果表明:在方法所建立的最佳条件下,目的产物即(E)-EDHBFP可达到与其异构体副产物,合成的反应物以及一种结构不明的副产物的完全分离,并同时定量测定。(E)-EDHBFP的质量浓度在10～80 mg·L^(-1)范围与峰面积呈线性,检出限(3S/N)为35μg·L^(-1)。方法已用于(E)-EDHBFP的质量控制。

(S)-2-乙氧基-3-(4-羟基苯基)丙酸乙酯的合成

L-酪氨酸经O-苄基化和重氮化反应制得(S)-2-羟基-3-(4-苄氧苯基)丙酸,再进行O-乙基化及乙酯化得到(S)-2-乙氧基-3-(4-苄氧苯基)丙酸乙酯,续经催化氢化脱苄基得到手性中间体(S)-2-乙氧基-3-(4-羟基苯基)丙酸乙酯,总收率19%,ee值98.5%。

不对称二羟化反应制备(2R,3S)-2,3-二羟基-3-苯丙酸乙酯

合成了两种可回收利用的小分子配体,并在两种不同体系的Sharpless不对称二羟化反应中用于催化肉桂酸乙酯,以合成紫杉醇的重要中间体(2R,3S)-2,3-二羟基-3-苯丙酸乙酯。结果表明,两种配体在叔丁醇-水(1∶1)和丙酮-水(10∶1)体系中的催化性能均良好,收率85%～95%,ee可达95%以上,且重复使用3次后收率和ee基本不变。