以葡萄糖为原料结合生物发酵与化学合成制备酮泛解酸

D-泛酸(维生素B5)是一种重要的维生素,在饲料、化妆品和制药行业均有广阔的市场。酮泛解酸是泛酸生物合成途径的中间体,易内酯化为酮基泛解酸内酯,后者可立体选择性地转化为D-泛解酸,并进一步用于D-泛酸的生产。本工作提供了一种采用α-酮基异戊酸与甲醛经羟醛反应合成酮泛解酸的新方法。其中,反应物α-酮基异戊酸可由葡萄糖原料经发酵法生产。结果表明,以葡萄糖为碳源,经克雷伯氏肺炎杆菌发酵能高水平生产D-泛酸生物合成途径的关键前体—α-酮基异戊酸。采用商品α-酮基异戊酸开发一种新型的酮泛解酸合成方法;分析合成反应机理,确定总反应级数为1.87;经条件优化确定酮泛解酸合成反应的最佳pH=13,最佳温度为45℃,此条件下酮泛解酸转化率达83.5%。调节酮泛解酸溶液pH至强酸性,有助于其内酯化合成酮基泛解酸内酯。之后采用前述优化的方法,由流加发酵制备的25.2 g/L α-酮基异戊酸合成酮泛解酸19.9 g/L。最后通过异丁醇萃取、活性炭脱色、浓缩结晶方法进行产物提纯,调节酮基泛解酸内酯溶液pH在7~10范围内可使其开环转化回酮泛解酸。最终得到酮泛解酸及其内酯的纯品。本研究建立了以葡萄糖为原料通过α-酮基异戊酸中间体生产酮泛解酸的方法。该方法结合生物发酵和化学合成过程,采用廉价原料,具有绿色高效的特点,有望用于工业化生产泛酸。     

结晶过程中溶液溶解度的在线检测

溶解度和过饱和度是溶液结晶动力学的重要参数。建立了溶解度在线测量的实验装置 ,以KNO3-H2 O为模型体系 ,得到了结晶过程的实时溶解度和过饱和度 ,为结晶动力学的研究奠定了基础     

D-泛醇的合成

以D,L-泛解酸内酯、碳酸胍、氢氧化钙为原料,合成D,L-泛解酸胍,收率91.6%.D,L-泛解酸胍在甲醇溶液中拆分制备D-泛解酸胍和L-泛解酸胍,D-泛解酸胍与硫酸通过水解反应制得D-泛解酸内酯,收率92.3%.D-泛解酸内酯与3-氨基丙醇缩合制备D-泛醇,收率约100%.L-泛解酸胍通过消旋化、内酯化为D,L-泛解酸内酯,收率86.5%.拆分剂胍通过回收,实现了循环使用.通过IR、元素分析对产物进行了表征.     

生物技术法制备D-泛酸钙和D-泛醇

综述了发酵法和酶法制备D 泛酸钙和D 泛醇的研究概况 ,详述了不对称还原酮基泛解酸内酯、微生物选择性水解L 泛解酸内酯 /D 泛解酸内酯的工艺 ,并对微生物酶法拆分生产D 泛解酸内酯工艺的产业化情况进行了介绍。     

Na_2CrO_4-NaOH-H_2O体系中Na_2CrO_4真空蒸发结晶动力学研究

在液相氧化法铬盐清洁生产工艺中,中间产品铬酸钠的结晶相分离为重要的组成部分,采用真空蒸发结晶的方法可从Na2CrO4-NaOH-H2O体系中分离得到铬酸钠晶体。文中研究了Na2CrO4在NaOH溶液中晶体成核与生长动力学规律。采用间歇动态法中的矩量变换法建立了结晶过程的动力学模型,用最小二乘法对动力学实验数据进行多元线性回归,得到了动力学参数,并验证了动力学模型的可靠性。结果表明:在粒度大于50μm的范围内,铬酸钠晶体的生长符合粒度无关生长模型;晶浆的悬浮密度、搅拌强度和过饱和度对成核速率均有显著影响;溶液过饱和度对成核速率的影响大于对生长速率的影响。结晶动力学的研究为液相氧化法铬盐清洁生产工艺中铬酸钠和氢氧化钠的分离工艺优化提供了理论基础。     

对苯二甲酸锌初级成核过程研究

为研究对苯二甲酸锌的成核过程,实验采用平衡法测量对苯二甲酸锌在苯二甲酸钠溶液中的溶解度计算成核过程的过饱和度;298.15 K下用聚焦光束发射测量仪在线监测对苯二甲酸锌反应结晶过程中诱导期,并计算临界成核半径和临界成核自由能与过饱和度的关系。结果表明:过饱和度越大,诱导期时间越短;根据经典成核理论,在过饱和度S大于8.16时,发生的是均相成核过程,过饱和度S小于6.66时,发生的是非均相成核过程;其中在均相成核中,临界成核半径和临界成核自由能都是随着过饱和度的增加不断减小。因此,提高过饱和度使成核过程更加容易进行。     

KNO3-H2O溶液间歇结晶动力学

基于ΔL定律推导了晶体线性生长速率的数学表达式,利用已建立的溶液间歇结晶动力学实验研究手段实现了溶液透光率和浓度的在线测量.利用经验模型关联线性生长速率和相对过饱和度求取了生长动力学参数,并与文献值进行了比较.结果发现：对于自发成核结晶过程,综合动态透光率、过饱和度和经验模型可对成核和生长阶段进行定性识别.     

基于ATR-UV实时浓度检测的扑热息痛冷却结晶过程研究

以无水乙醇-扑热息痛为模型物体系,对基于衰减全反射紫外光谱(ATR-UV)分析的结晶过程实时浓度检测进行了研究。采用偏最小二乘法进行结晶过程浓度关联,建立了ATR-UV实时浓度检测模型,该模型实时分析结果与重量法测量结果一致,均方根平均偏差为0.0075。通过ATR-UV实时浓度分析关联结晶过程的过饱和度变化,并结合聚焦光束反射测量技术分析了不同降温方式对结晶产品的影响。结果表明:相对于自然冷却和线性冷却温度控制方式,受控冷却过程能获得尺寸更大、分布更均一的晶体产品。     

KNO3-H2O溶液间歇结晶动力学

基于ΔL定律推导了晶体线性生长速率的数学表达式，利用已建立的溶液间歇结晶动力学实验研究手段实现了溶液透光率和浓度的在线测量.利用经验模型关联线性生长速率和相对过饱和度求取了生长动力学参数，并与文献值进行了比较.结果发现：对于自发成核结晶过程，综合动态透光率、过饱和度和经验模型可对成核和生长阶段进行定性识别.     

D-核糖结晶工艺探讨

结晶过程的原则是争取最大的结晶速度，尽可能提高成品收率，保证晶粒的均匀整齐。而影响结晶的因素有：溶液浓度、晶种质量、晶体生长速率、过饱和度的大小、结晶温度、溶液pH值、溶液杂质等。本文探讨了D-核糖结晶过程中溶液浓度、溶媒（乙醇）含量和降温方式等工艺的优化。