超高倍甜味剂N-[3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙基]-阿斯巴甜的合成研究

开发安全,低成本,高甜度,性质稳定的甜味剂是食品工业的发展方向。文中从甜味机理出发,以3-羟基-4-甲氧基苯丙醛与阿斯巴甜为原料,通过钯碳催化,合成了N-[3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙基]-阿斯巴甜。其中,由于疏水基团引入,甜度显著提高,约是蔗糖的23000倍,且合成工艺简单,产率高,为国内高倍甜味剂大型工业化提供了广阔前景。另外,文中还着重论述了重要中间体3-羟基-4-甲氧基苯丙醛制备,得率为49.8%,为开发新产品奠定了基础。     

新型甜味剂N-[3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙基]-阿斯巴甜的制备研究

为了制备新型高倍二肽甜味剂,从甜味机理出发,通过钯碳催化和阿斯巴甜分子选择性催化加氢反应方法,以3-羟基-4-甲氧基苯甲醛和乙醛为原料,研究制备新型高倍甜味剂N-[3-(3班基-4-甲氧基苯基)丙基]-阿斯巴甜.结果表明,所得产物由于在阿斯巴甜分子上引入了疏水基团"-OCH3","-OH",甜度大大提高,约为蔗糖的24000倍.     

N-[N-3-（3-羟基-4-甲氧基苯基）丙基-L-α-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸-1-甲酯的合成研究

以3-羟基-4-甲氧基苯甲醛和乙醛为初始原料,在-10℃、强碱性条件下反应生成3-羟基-4-甲氧基肉桂醛,然后将其与阿斯巴甜（APM）于0.7MPa氢压、35℃以及10%Pd/C催化剂的作用下还原烷基化,制得甜度高达蔗糖20000倍的纽甜类似物N-[N-3-（3-羟基-4-甲氧基苯基）丙基-L-α-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸-1-甲酯,总产率达32.0%。      

N-[N-3-（3-羟基-4-甲氧基苯基）丙基-L-α-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸-1-甲酯的合成研究

以3-羟基-4-甲氧基苯甲醛和乙醛为初始原料,在-10℃、强碱性条件下反应生成3-羟基-4-甲氧基肉桂醛,然后将其与阿斯巴甜（APM）于0.7MPa氢压、35℃以及10%Pd/C催化剂的作用下还原烷基化,制得甜度高达蔗糖20000倍的纽甜类似物N-[N-3-（3-羟基-4-甲氧基苯基）丙基-L-α-天冬氨酸]-L-苯丙氨酸-1-甲酯,总产率达32.0%。     

3-羟基-4-甲氧基肉桂酸抑制酪氨酸酶催化反应的动力学研究

在30℃,p H=6.8的Na2HPO4-Na H2PO4缓冲体系中,采用酶动力学方法研究了3-羟基-4-甲氧基肉桂酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活力的影响和抑制动力学。实验结果表明,3-羟基-4-甲氧基肉桂酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性均有良好的抑制作用。对单酚酶和二酚酶活力的相对抑制率达到50%的3-羟基-4-甲氧基肉桂酸浓度(IC50)约分别为0.13 mmol/L和0.39 mmol/L,比熊果苷抑制二酚酶活性的IC50值5.3 mmol/L小得多。3-羟基-4-甲氧基肉桂酸能明显延长单酚酶的迟滞时间,0.2 mmol/L3-羟基-4-甲氧基肉桂酸能使迟滞时间由1.1 min延长至4.3 min。对二酚酶的抑制作用表现为可逆效应,说明其是通过抑制酶活力而导致催化效率的降低,而不是通过减少有效的酶量导致酶活力的下降。Lineweaver-Burk图显示3-羟基-4-甲氧基肉桂酸对二酚酶的抑制作用表现为竞争性抑制,最大反应速率(vm)为64.5μmol/min,抑制常数(KI)为0.11 mmol/L。     

蚕豆抗性淀粉的压热法工艺优化及其结构表征

本文利用单因素实验在压热过程中研究了淀粉乳浓度、压热温度、压热时间、回生温度和回生时间5个因素对蚕豆抗性淀粉得率的影响。在此基础上,结合响应面试验优化制备工艺,并进一步通过X-射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜分析了蚕豆抗性淀粉的结构表征。结果表明,蚕豆抗性淀粉的最佳制备工艺为:淀粉乳浓度31%,121 ℃下压热38 min,4 ℃下回生32 h。在该条件下,抗性淀粉得率为26.80%±0.82%,与预测值26.13%±1.50%相近,证明响应面模型与实际情况拟合良好。X-射线衍射结果表明,蚕豆淀粉颗粒呈椭球形,为A型淀粉;而抗性淀粉颗粒为不规则片层状或多边形堆积块状,为C型淀粉。红外光谱结果表明,在通过制备蚕豆抗性淀粉的过程中,没有发生化学反应,但产生了大量的分子间氢键。综上,本试验研究结果可为蚕豆抗性淀粉的制备及开发提供参考。     

气相SO3磺化法合成染料中间体3-乙氨基-4-甲基苯磺酸

以N-乙基邻甲苯胺为原料,采用气相SO3磺化法在降膜式磺化反应器中合成染料中间体3-乙氨基-4-甲基苯磺酸,用红外(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)和高效液相色谱(HPLC)对产物进行了表征,结果表明为目标产物.通过滴定法测定磺化产物的中和值,结果表明重复性较好.用中和值计算目标产物质量分数为93.5%,与高效液相色谱分析结果98.2%基本一致,可将中和值作为监测反应进度和产品质量的一个指标.     

生物活性多甲氧基黄酮羧酸和氨基酸衍生物的合成及其结构表征

多甲氧基黄酮(PMFs)是一类存在于柑橘属植物中具有显著抗癌、抗炎和抗氧化等生物活性的天然产物。为了提高多甲氧基黄酮类化合物的水溶性和药用价值,以2种来源丰富且抗癌活性高的多甲氧基黄酮橘皮素和川陈皮素为底物,分别经过氧丙酮氧化得到多甲氧基黄酮醇[3-羟基橘皮素(7)和3-羟基川陈皮素(8)],化合物7和化合物8分别在K₂CO₃和N,N-二甲基甲酰胺条件下与氯乙酸乙酯进行Williamson反应,生成了多甲氧基黄酮羧酸酯类衍生物,再经碱性水解合成了2种未见文献报道的多甲氧基黄酮羧酸衍生物[橘皮素-3-O-乙酸(1)和川陈皮素-3-O-乙酸(2)]。化合物1和化合物2在CH₂Cl₂作溶剂、1-(3-二甲基丙胺)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐为缩合剂和4-N,N-二甲氨基吡啶为辅助剂的条件下,分别与2种不同的氨基酸甲酯盐酸盐发生缩合反应,得橘皮素和川陈皮素的氨基酸甲酯衍生物,然后经水解反应得到了4种新型多甲氧基黄酮氨基酸衍生物3～6。对所合成的化合物用¹H NMR、¹³C NMR和MS等方法进行了结构表征。     

β-环糊精包埋柠檬醛微胶囊工艺优化及其缓释性能

以β-环糊精为壁材,采用乳化法制备柠檬醛微胶囊,考察固形物质量分数、乳化剂质量分数和心壁比对柠檬醛微胶囊包埋产率和包埋效率的影响。采用响应面法对3个单因素工艺参数进行优化,回归得到二次多项式模型极显著,模型的相关系数为0.966 1,优化试验工艺条件为固形物质量分数26%、乳化剂质量分数0.8%和心壁比1∶4。在此条件下进行验证实验,柠檬醛微胶囊包埋产率值为78.8%。缓释性能实验结果表明,微胶囊化可以明显降低柠檬醛的挥发速率,Avrami’s方程也可以对柠檬醛微胶囊释放过程进行较好地拟合。     

4,4′-二氨基二苯胺-2-磺酸的合成及其结构表征

本文以 2 -氯 - 5-硝基苯磺酸和对苯二胺为原料 ,通过缩合和还原两步反应 ,合成了无致癌性染料中间体4 ,4′-二氨基二苯胺 - 2 -磺酸。利用红外光谱、质谱、氢核磁共振谱对合成产物进行了结构表征。     

高取代度淀粉醋酸酯合成工艺优化及结构表征

以玉米淀粉为实验材料,在催化剂用量、醋酸与醋酸酐体积比、反应时间、反应温度4个单因素试验基础上,利用响应面试验设计法进行试验设计,获得取代度与各单因素的函数关系,并建立高取代度淀粉醋酸酯合成工艺模型。通过回归方程和响应曲面,得到淀粉醋酸酯最佳合成工艺为催化剂用量0.11mL、醋酸与醋酸酐体积比1:1.39、反应时间1.59h、反应温度87.61℃。验证实验结果显示,在此条件下淀粉醋酸酯取代度为2.95。傅里叶红外光谱分析表明,淀粉醋酸酯葡萄糖单元上的羟基逐渐发生酯化,而且随着取代度测定值升高,乙酰基含量增大。扫描电镜照片显示,淀粉醋酸酯表面变得更为粗糙,孔隙增多且呈蜂窝状,说明酯化反应不仅发生在淀粉颗粒表面,同时也发生在淀粉颗粒内部。     

响应面优化食品添加剂中间体2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯合成工艺

以甲基丙二酸二乙酯和2-溴丁烷为原料、乙醇钠为催化剂,经烷基化反应合成了食品增香剂中间体2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯。对影响产率的原料物质的量比、反应时间、反应温度和催化剂等单因素水平考察的基础上,应用响应面分析法进行了工艺优化。通过气相色谱和核磁波谱数据分析确证了2-甲基-2-仲丁基丙二酸二乙酯的结构。其工艺简单、操作简便、原料易得、反应条件较温和、产品易于分离且成本低。反应最终产率平均值为（70.6±0.11）%,具有工业化应用前景。     

交联-羧甲基复合变性淀粉合成及结构表征

以环氧氯丙烷为交联剂,一氯乙酸为醚化剂,合成交联-羧甲基复合变性淀粉,考察交联、羧甲基化对淀粉表观及内部结构的作用.通过可见光吸收光谱,差示扫描量热、扫描电镜、X衍射、红外光谱对原淀粉、交联淀粉、羧甲基淀粉、复合变性淀粉进行结构与性质的表征及分析.结果显示:交联反应主要发生在淀粉颗粒表面的无定形区,羧甲基化反应发生在淀粉颗粒的无定形区及结晶区,交联-羧甲基复合变性淀粉兼有单一变性淀粉的性能.     

玉米植物甾醇的精制、结构表征及GC-MS分析

以玉米植物甾醇粗品为研究对象,应用响应面分析法,对植物甾醇的精制工艺条件进行研究,结果表明:液料比10∶1,结晶温度1℃,养晶时间3 h,甾醇得率为68.60%,甾醇纯度为95.68%,甾醇得率与理论预测值基本一致。采用红外光谱分析法和电镜扫描法对玉米植物甾醇进行表征。采用气相色谱质谱联用仪分析精制产品中玉米植物甾醇的组成,鉴定出菜油甾醇、豆甾醇和β-谷甾醇3种植物甾醇,质量分数分别为28.57%、6.18%和65.25%。     

响应面法优化油酰海藻酸酯的合成工艺

采用响应面法分析不同因素对油酰海藻酸酯合成工艺的影响。选择甲酸用量、油酰氯用量、反应温度和反应时间4个因素,采用响应面分析法,根据Box-Behnken组合设计原理设计试验。结果表明：最适条件为海藻酸量0.5g、4.95mL甲酸、11.27mL油酰氯、反应温度50℃、反应时间20min。在此条件下,取代度可达4.93%、产率可达92.27%,与方程的预测值相符。     

新型复合变性淀粉的合成与结构表征

在常压和催化剂存在下,将淀粉经碱化,醚化和氧化等反应步骤合成了一种新型复合变性淀粉,取代度达０．６。正交试验结合计算机辅助法确定的优化合成条件为：氯乙酸、催化剂、氧化剂用量分别为淀粉质量的２８％、０．０１％、１．２７％,醚化反应温度为６５℃、反应时间为２．６ｈ。通过红外光谱和Ｘ－射线粉末衍射对复合变性淀粉进行了结构表征。     

响应面法优化苏氨酸铬合成工艺

以苏氨酸和氯化铬为原料,在水溶液中反应合成了新型铬营养强化剂--苏氨酸铬。在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken试验设计原理,选择四因素三水平,利用响应面法优化苏氨酸铬的合成工艺条件,确定其最佳工艺条件为苏氨酸与氯化铬物质的量比3.86∶1、反应体系pH 6.11、反应温度93.52 ℃、反应时间3.25 h,在此条件下苏氨酸铬产率为68.73%。实测值与回归模型预测值（68.82%）相对误差为0.13%,说明采用响应面法优化得到的合成条件可靠。     

β-呋喃果糖苷酶法合成低聚乳果糖工艺优化

目的：确定β-呋喃果糖苷酶合成低聚乳果糖的最佳工艺条件。方法：以蔗糖和乳糖为底物,利用β-呋喃果糖苷酶粗酶液合成低聚乳果糖,通过单因素和Box-Behnken试验,对酶法合成工艺进行响应面分析,得到酶法合成低聚乳果糖的最佳工艺参数。结果：最佳工艺条件为反应时间22.77h、pH7.0、反应温度35.0℃、底物质量浓度20.0g/100mL、底物与酶的体积比1:1,低聚乳果糖含量为22.70%。结论：Box-Behnken结合响应面优化果糖苷酶法合成低聚乳果糖工艺,模型可靠,方法可行。     

淀粉/MMA-EA自交联型接枝共聚物的合成与结构表征

在联联剂存在下,以硝酸铵为引发剂研究了玉米淀粉与甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯进行自交联接枝共聚合成反应的规律,讨论了引发剂浓度、单体浓度、反应温度和反应时间对接枝共聚反应的影响。实验结果表明,在引发剂浓度为７．０＊１０＾－３ｍｏｌ／ｌ、单体浓度为１．３０ｍｏｌ／ｌ、反应温度为５１℃、反应时间为２．５小时,自交联接枝共聚物的接枝率较高。通过红外光谱和Ｘ－射线粉末衍射对共聚物进行了结构表征。