基于太赫兹光谱的DL-谷氨酸及其一水合物的定性及定量研究

许多氨基酸分子的平动、转动及振动均落在太赫兹(THz)波段,通过其在THz波段的特征指纹峰,可以对氨基酸进行定性及定量研究.本文利用太赫兹时域光谱技术测量了DL-谷氨酸及其一水合物在0.5—3.0 THz的室温太赫兹吸收谱,发现二者的太赫兹特征峰存在明显差异.基于DL-谷氨酸一水合物特征吸收峰(1.24 THz)在不同样品浓度下吸收幅度的变化,对二者的混合样品进行了定量分析,并对定量解析式进行了反推验证.最后,基于密度泛函理论对DL-谷氨酸及其一水合物进行了量化模拟,在理论数据与实验峰匹配情况下,对实验所得THz吸收峰的来源进行了讨论归纳.研究结果表明,DL-谷氨酸及其一水合物的THz特征峰(<2.80 THz)来源于分子间作用模式,其余吸收峰来源于分子间与分子内的共同作用模式.

L-谷氨酸的消旋研究及DL-谷氨酸的制备

研究了L-谷氨酸在不同pH、溶剂、温度、反应时间下的消旋过程,并由最佳消旋条件制备DL-谷氨酸。实验结果表明:当乙酸浓度大于95%、以水杨醛为催化剂、温度90℃、n(水杨醛)∶n(谷氨酸)=0.1时,消旋效果最好。

以L-谷氨酸为原料制备D-谷氨酸的新方法

以L-谷氨酸为原料经过酯化、消旋、化学拆分和水解制备D-谷氨酸。使L-2，3-二苯甲酰酒石酸（L-DBTA）与DL-谷氨酸-γ-乙酯在水溶液中于65～70℃反应形成非对映体盐，冷却到0-5℃，D-谷氨酸·L-DBTA盐析出，过滤后再经水解得到D-谷氨酸，收率85％，旋光纯度达到99％以上。

D-谷氨酰胺的制备

报道了以化学合成和生物转化的方法制备光学纯D-谷氨酰胺.首先在中试规模上用化学方法合成DL-谷氨酰胺.即以廉价的DL-谷氨酸为原料,采用邻苯二甲酰基作为保护基保护L-谷氨酸的α-氨基,醋酐回流15min,使其分子内脱水生成N-邻苯二甲酰-DL-谷氨酸酐,在常温、常压条件下,分别与2mol/L氨水反应生成中间产物N-邻苯二甲酰-DL-谷氨酰胺,中间产物在室温条件下与0.5mol/L水合肼反应48h脱除保护基,以57%总收率得到DL-谷氨酰胺.在37℃,pH4.8的条件下,利用大肠杆菌(E.coli.AS1.505)脱羧酶将底物浓度30g/L的DL-谷氨酰胺中L型对映体在8h内完全转化为4-氨基丁酰胺,分离得到D-谷氨酰胺.