正丁醇稀释法提纯发酵液中1，3-丙二醇的工艺研究

以正丁醇为稀释剂,采用精馏的方法对微生物发酵法制得的含1,3-丙二醇的发酵液进行了分离提纯,分离工艺包含脱水、脱醇、除渣、精制等过程,并得到纯度大于99．0％的1,3-丙二醇产品．本研究的优点是分离工艺简单、技术成熟,额外引入的试剂少且易回收,发酵液中的结晶沉渣能被有效的分离,克服了精馏时釜液起泡、釜液结块、堵塞管线的问题,可实现连续化操作．     

克莱伯氏菌非厌氧发酵产1,3-丙二醇

针对1,3-丙二醇发酵通常需要在完全密闭并充满氮气的环境下进行,且工艺操作复杂、生产成本偏高等问题,采用经过耐氧驯化的克莱伯氏菌 ZU-05菌株,在非厌氧条件下利用甘油发酵生产1,3-丙二醇,并对主要发酵工艺参数进行了优化.摇瓶试验结果表明,在体积接种量10 %,甘油20 g/L,玉米浆6 g/L,葡萄糖8 g/L,pH值 6.7,37 ℃的非厌氧发酵条件下,甘油利用率为95 %,1,3-丙二醇转化率可达51 %.该研究结果对于简化1,3-丙二醇的发酵工艺、提高经济效益、促进该项技术的产业化进程等具有重要意义.     

1，3-丙二醇化学合成新方法研究进展

综述1,3-丙二醇化学合成的几种新方法,对比介绍甘油氢解法、3-羟基丙酸甲酯加氢法和甲醛缩合法。     

响应面法优化甘油歧化产1,3-丙二醇菌培养基的研究

以甘油为原料,在单因素试验的基础上,利用响应面法研究了(NH4)2HPO4、K2HPO4/KH2PO4、pH值对1,3-丙二醇产量的影响,得到二次多项式回归模型.结果表明:回归模型能很好地反映各因素水平与响应值之间的关系,同时得出这3因素的最佳用量为(NH4)2HPO42.76 g/L、K2HPO4/KH2PO4(质量比1∶1)3.98 g/L、pH值7.58,此时1,3-丙二醇理论产量为28.702 g/L,实际产量为27.597 g/L,比优化前提高了19.02%.     

基因组尺度克雷伯氏杆菌代谢甘油产1,3-丙二醇的路径分析

采用代谢网络分析软件COBRA Toolbox对克雷伯氏杆菌基因组尺度的网络以1,3-丙二醇产量最大为目标函数进行通量平衡几何分析,得出不同细胞生长速率下克雷伯氏杆菌代谢甘油产1,3-丙二醇的最优路径及反应通量值的分布,找出细胞生长速率影响1,3-丙二醇产量的根本原因。结果显示:1,3-丙二醇最优代谢路径的反应个数随细胞生长速率的不同而不同,随着细胞生长速率的增加,共有34个反应加入到最优代谢路径中,9个反应从最优路径中消失;胞内钠离子的运输及还原当量NADPH(还原型辅酶Ⅱ)、NADH(还原型辅酶Ⅰ)对细胞生长速率的合成有重要影响,随着细胞生长速率的增加,还原当量NADPH、NADH所需值也增加,同时,用于维持胞内钠离子浓度的平衡和谷氨酸的合成的NADH消耗量也增加,导致用于合成1,3-丙二醇的还原当量值减少。     

碘催化合成1,3-丙二醇缩环己酮

研究了单质碘催化环己酮与1,3-丙二醇的缩酮化反应,考察了反应时间、醇酮摩尔比、催化剂质量、带水剂体积等因素对1,3-丙二醇缩环己酮收率的影响。结果表明,单质碘有着较好的催化活性,在回流条件下,当环己酮的物质的量为0.1 mol,醇酮摩尔比为1.2,催化剂质量为0.052 g(约占反应体系总摩尔分数的7.0×10-5),带水剂环己烷体积为8 mL,反应30 min后,缩酮收率可达到81.6％,且所得产品无色透明,纯度大于99％。合成反应条件温和,催化剂用量小,操作简便,后处理过程简单,无三废产生。产品经折射率、红外光谱和气相色谱进行了表征。     

K_5CoW_(12)O_(40)·3H_2O催化合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛

研究了K5CoW12O40.3H2O催化剂对苯甲醛和1,2-丙二醇为原料合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的反应的催化活性。考察了醛醇物质的量比、催化剂质量、带水剂体积、反应时间、催化剂重复使用性等因素对产品收率的影响。结果表明,K5CoW12O40.3H2O是缩醛反应的良好催化剂。在最佳实验条件下:苯甲醛与1,2-丙二醇物质的量比为1:1.2、苯甲醛物质的量为0.1mol、催化剂质量为0.3g、环己烷体积为10mL、反应时间45min,苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的收率最高可达92.8%。     

K5CoW12O40·3H2O催化合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛

研究了K5CoW12O40.3H2O催化剂对苯甲醛和1,2-丙二醇为原料合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的反应的催化活性。考察了醛醇物质的量比、催化剂质量、带水剂体积、反应时间、催化剂重复使用性等因素对产品收率的影响。结果表明,K5CoW12O40.3H2O是缩醛反应的良好催化剂。在最佳实验条件下：苯甲醛与1,2-丙二醇物质的量比为1：1.2、苯甲醛物质的量为0.1mol、催化剂质量为0.3g、环己烷体积为10mL、反应时间45min,苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的收率最高可达92.8%。     

共底物混菌发酵产1,3-丙二醇研究

以葡萄糖和甘油作为共底物培养基,将利用葡萄糖产甘油的酵母Candida krusei和利用甘油产1,3-丙二醇的细菌Klebsiella pneumoniae进行混菌培养,考查了双菌混合培养转化葡萄糖生成1,3-丙二醇的能力。首先考察了不同初始甘油和葡萄糖浓度对发酵结果的影响,在葡萄糖浓度为100 g/L和甘油浓度为80 g/L时得到较好的结果。然后在混合培养基中,对Candida krusei和Klebsiella pneumoniae分别独立培养时的生长情况,与双菌混合培养时的菌体生长情况作了比较,并同时对底物的利用和产物的生成情况作了比较。结果表明,葡萄糖的加入会抑制Klebsiella pneumoniae的生长,但是随着Candida krusei对葡萄糖的不断利用,葡萄糖对Klebsiella pneumoniae的生长的抑制会减弱。双菌混合培养可以将部分葡萄糖转化为1,3-丙二醇,但是其转化效率不高。     

枝状Gemini咪唑表面活性剂的合成、表征及性能

为研究枝状连接基对Gemini咪唑表面活性剂性能的影响,以2,2-双(溴甲基)-1,3-丙二醇为连接基合成枝状的Gemini咪唑表面活性剂2,4-二(溴化-3-烷基咪唑)-1,3-丙二醇([Cn-P-Cn]Br2),其中n=10,12,14.通过表面张力法和电导法测量其表面活性并计算25℃时胶束形成的各项性能参数:临界胶束浓度(ccmc)、表面饱和吸附量(Γcmc)、表面活性剂分子在空气/水界面的最小横截面积(Amin)、效率因子(pC20)和表面压(πcmc)等.结果表明,不同链长的3种表面活性剂具有很高的表面活性,所有表面活性剂胶束形成的吉布斯自由能(ΔGm)均为负值,说明常温常压下胶束的形成是自发过程.     

碘比醇的合成与表征

5-氨基-2,4,6-三碘异酞酰氯依次与2-异丙基-1,3-二氧六环-5-甲酰氯和3-甲氨基-1,2-丙二醇反应,再经水解,脱保护合成出碘比醇,并对其进行了结构表征.     

K5CoW12O40·3H2O催化合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛

研究了K5CoW12O40·3H2O催化剂对苯甲醛和1,2-丙二醇为原料合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的反应的催化活性.考察了醛醇物质的量比、催化剂质量、带水剂体积、反应时间、催化剂重复使用性等因素对产品收率的影响.结果表明,K5CoW12O40·3H2O是缩醛反应的良好催化剂.在最佳实验条件下:苯甲醛与1,2-丙二醇物质的量比为1 : 1.2、苯甲醛物质的量为0.1 mol、催化剂质量为0.3 g、环己烷体积为10 mL、反应时间45 min,苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的收率最高可达92.8%.     

有关合成丙二醇醚催化剂方面的进展

丙二醇醚是一种低毒用途广泛的精细化学产品，目前国内外对其生产工催化剂的开发广为关注，本文作者较为系统地概述了国内外有关合成丙二醇醚催化剂的研究现状。     

Zr(SO_4)_2/γ-Al_2O_3固体酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

通过直接浸渍-焙烧等方法,制备了Zr(SO4)2/γ-Al2O3催化剂,以环己酮和1,2-丙二醇为原料合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮。考察了催化剂的焙烧温度、催化剂的质量分数、原料摩尔比、带水剂体积、回流时间对反应的影响。最佳反应条件为:焙烧温度为550℃,Zr(SO4)2的质量分数为20.0%,催化剂的质量分数为5.0%,环己酮与1,2-丙二醇的摩尔比为1∶1.5,甲苯的体积为15 mL,回流时间为3 h。环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达98.7%,纯度达到99.6%。     

四氯化锡掺杂聚苯胺催化合成柠檬醛1,2-丙二醇缩醛

以柠檬醛、1,2-丙二醇为原料,四氯化锡掺杂聚苯胺（PAn-SnCl4）为催化剂催化合成柠檬醛1,2-丙二醇缩醛。研究了醛醇物质的量比、催化剂质量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,在n（柠檬醛）/n（1,2-丙二醇）=1∶3,催化剂质量为反应物料总质量的2.0%,带水剂环己烷质量为反应物总质量的40%,反应时间2.0h的最佳反应条件下,柠檬醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达94.65%。催化剂重复使用5次,产品收率仍达88.39%。     

乙偶姻的性质、生产及应用

简述了3-羟基丁酮的性质以及生产应用方面的研究进展，并对化学合成法与生物发酵法生产3-羟基丁酮的工艺方法进行了比较。主要介绍了3-羟基丁酮在食品、医药、烟草行业的应用，并对3-羟基丁酮的国内外生产现状进行了概括，结果表明，目前3-羟基丁酮的国内外生产主要是化学合成法，还未见微生物发酵法的详细报道。     

碘比醇中间体的合成

研究了碘比醇两种中间体的合成. 以丙二酸二乙酯为原料,经过羟甲基化、二羟基保护、皂化、酸化、脱羧再酸化得到中间体 2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环,总产率47.5%,最终产物经元素分析、1H NMR谱确证. 另外还尝试了中间体2,2-二甲基-5-羧基-1,3-二氧六环的合成,通过核磁共振图谱发现在不同的酸度进行酸化时,前体2,2-二甲基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环均有不同程度的分解.     

碘比醇中间体的合成

研究了碘比醇两种中间体的合成．以丙二酸二乙酯为原料,经过羟甲基化、二羟基保护、皂化、酸化、脱羧再酸化得到中间体2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环,总产率47．5％,最终产物经元素分析、^1H NMR谱确证．另外还尝试了中间体2,2-二甲基-5-羧基-1,3-二氧六环的合成,通过核磁共振图谱发现在不同的酸度进行酸化时,前体2,2-二甲基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环均有不同程度的分解．     

2-硝基-2-苄基-1,3-丙二醇的合成

2-硝基-2-苄基-1,3-丙二醇是合成药物中间体α-丝氨酸的重要先行体,它由β-硝基苯乙烷与三聚甲醛在碱催化条件下的羟醛缩合反应合成。产物通过重结晶得到无色透明晶体,产率49.01%。对去质子剂、反应物配料比、反应温度以及反应时间进行了优化。产物的结构通过1 H NMR,13CNMR,IR表征。X-Ray单晶衍射分析揭示分子间和分子内氢键的存在。     

丙氯啦嗪的合成工艺

采用2-氯吩噻嗪、1,3-溴氯丙烷、N-甲基哌嗪为原料,以甲苯为溶剂,先将N-甲基哌嗪和1,3-溴氯丙烷反应生成侧链化合物,在氢氧化钠条件下,与2-氯吩噻嗪反应得到丙氯啦嗪。将得到的产品成盐酸盐,用乙醇和水溶液重结晶得到纯度较高的产品。同时,主要研究了溶剂用量、反应时间、反应温度等对反应收率的影响。