介孔磷酸锡催化1,3-二羟基丙酮制备乳酸甲酯

以三嵌段聚合物P123为结构导向剂在水热条件下制备了介孔磷酸锡(SnPO),采用XRD、N2物理吸附、TEM、FT-IR、Raman、XPS和Py-IR对SnPO结构和酸性进行了表征并关联其催化1,3-二羟基丙酮(DHA)制备乳酸甲酯的性能.结果表明:500℃焙烧后的SnPO为层状介孔材料,含有丰富的Lewis(L)酸位点,能够在温和条件下催化DHA制备乳酸甲酯.该反应遵循平行-序列的反应路径,需要Br?nsted(B)酸和L酸的协同参与,且相对高的L∶B值有助于提高乳酸甲酯选择性.此外,SnPO具有足够的结构稳定性,有机物在其表面沉积而导致的失活可以通过500℃空气焙烧进行再生.

1,3-二羟基丙酮衍生物的合成

以五氧化二磷为引发剂 ,二甲亚砜氧化 1,3 二芳氧基 (烷氧基 ) 2 丙醇化合物合成了一系列 1,3 二羟基丙酮衍生物 .

复合诱变抗性筛选法选育高转化甘油产1,3-二羟基丙酮菌株

在测定不动杆菌(Acinetobacter sp.)Asp16菌株链霉素最低杀菌浓度的基础上,对菌株进行UV和60 Co诱变处理后,利用链霉素抗性平板筛选获得1株遗传性能稳定、高转化甘油产1,3-二羟基丙酮的突变株Asr168,将突变株在5.0g·L-1酵母膏、140.0g·L-1甘油、7.0g·L-1 CaCO3组成的发酵培养基中于30℃、250r·min-1摇床培养50h,1,3-二羟基丙酮的产量达到136g·L-1,比出发菌株提高200%。表明通过UV和60 Co诱变,结合链霉素抗性平板筛选,可大幅提高不动杆菌转化甘油产1,3-二羟基丙酮的能力。

Zn(Al)O复合氧化物负载Au催化剂催化氧化甘油制备1,3-二羟基丙酮

以尿素为沉淀剂,采用均匀沉积沉淀法制备了Zn(Al)O复合氧化物负载Au催化剂,并用于无碱条件下催化氧化甘油制备1,3-二羟基丙酮(DHA)反应,值得注意的是随着载体中Zn/Al摩尔比的不同,负载Au催化剂的催化活性和产物DHA的选择性呈现明显差距。结合X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、CO吸附傅里叶变换红外光谱(CO吸附FTIR)等表征手段,发现载体Zn(Al)O复合氧化物中Zn/Al摩尔比会影响表面氧物种的含量并进一步会影响催化剂的催化活性和选择性。当Zn/Al摩尔比为7∶1、反应温度为80℃、氧气压力为10bar、反应2h时获得最佳的甘油转化率(58.5%)和DHA的选择性(95.3%)。同时,还考察了反应温度、反应时间、反应压力及载体的焙烧温度对催化性能的影响,并发现反应条件对催化剂的催化活性和选择性均有不同程度的影响。此外,以Au/Zn(Al)O-7∶1催化剂为基准考察了催化剂的稳定性,并通过表征手段分析了催化剂失活的主要原因。

毛细管电泳检测发酵液中1,3-二羟基丙酮方法的建立

建立了利用毛细管电泳(CE)技术快速、准确检测发酵液中1,3-二羟基丙酮含量的新方法。所用熔融石英毛细管规格为50μm×60 cm(有效长度为45 cm),分离电压为24 kV,缓冲液为pH9.5的30 mmol/L硼砂缓冲溶液,200 nm处检测DHA。结果表明,DHA标准样品的迁移时间为8.3 min,在100μg/mL～1 000μg/mL范围内线性关系良好(R2=0.999 5),加样回收率为97.79%,RSD为1.81%。测得以甘油作为底物发酵产DHA发酵液中DHA含量为3.220g/L,此方法可有效应用于产DHA发酵过程中产物的检测。

碱性氨基酸制备负载型CuO、ZnO催化剂用于甘油选择性氧化制备1,3-二羟基丙酮的研究

通过碱性氨基酸精氨酸(Arg)和组氨酸(His)制备负载型Au/CuO和Au/ZnO催化剂,利用XRD、XPS、TEM、BET等对催化剂进行表征,研究不同条件对甘油选择性催化氧化性能的影响。结果表明,当氨基酸浓度为10~15 mmol/L、Au负载量为1%、反应温度为80℃时,催化剂表现出较好的催化氧化性能。反应时间为6 h时,His-Au/CuO的甘油转化率为97%,1,3-二羟基丙酮(DHA)选择性为79%;反应时间为4 h时,Arg-Au/ZnO的转化率为97%,DHA选择性为74%。

1,3-二羟基丙酮分离提纯研究进展

1,3-二羟基丙酮是生产生物柴油过程中副产物甘油的高附加值产品,国内、国际市场的需求也在日益增加,出口潜力巨大,其市场前景十分广阔,并且微生物发酵技术或化学催化氧化法生产DHA符合当前我国资源利用最大化国情。本文结合了当前广泛应用的微生物发酵法合成DHA和甘油氧化生产DHA工艺,综述了醇沉-结晶法,反应-萃取法,吸附分离,膜分离,薄膜蒸发法等DHA分离提纯工艺和当前研究进展,分析了这几种分离工艺的优缺点并对未来发展前景进行了展望。

生物法转化甘油生产1,3-二羟基丙酮的研究进展

1,3-二羟基丙酮(DHA)是一种重要的化工医药中间体,广泛应用于化妆品、医药和食品等领域,开展提高DHA生产效能的研究对于工业生产具有指导意义。甘油生物转化生产DHA是目前主要的工业生产方法,但存在菌株转化效能有待提高、底物和产物抑制、溶氧限制等问题。本文概述了DHA的生物合成途径、菌株改良策略、生产工艺及分离提取等方面的研究进展,指出利用代谢工程技术改造菌种、优化生产工艺、简化分离提纯方法是今后的研究方向。

一株高产二羟基丙酮菌株的筛选及鉴定

从腐烂的水果中筛选到一株能发酵生产1,3-二羟基丙酮的菌株。基于生理生化鉴定及16S rRNA基因序列分析结果,确定该菌属于弗托氏葡萄糖酸杆菌,将其命名为Gluconobacter frateurii HD924。初步发酵实验表明该菌能发酵80 g/L的甘油产生63.04 g/L的1,3-二羟基丙酮。

双金属离子水热催化转化葡萄糖制备乳酸

选择不同的双金属阳离子作为催化剂,在碱性条件下用于水热转化葡萄糖制备乳酸,发现Sn^(2+)和Cu^(2+)具有一定的协同作用.研究了反应温度、时间、碱加入量和金属离子比例对乳酸产率的影响,获得最优工艺条件如下:0.025 g葡萄糖,2 mmolNaOH,n (Sn^(2+)):n(Cu^(2+))=0.25:0.75 (共 1mmol),20 mL 水,200℃应温度,3 h反应时间.在最优条件下,乳酸产率为64.1%,甲酸产率为20.3%,乙酸产率为11%.选用几种模型化合物作为反应的中间产物进行水热转化实验,并根据实验结果对水热转化葡萄糖的转化机理进行了探究.结果发现,转化过程中重要的中间产物为果糖、1,3-二羟基丙酮和丙酮醛.两种金属离子存在协同作用,Cu^(2+)抑制了乳酸的分解,Sn2+提高了丙酮醛转化为乳酸的转化效率,最终提高了乳酸产率.