维生素E辛烯基琥珀酸酯的合成工艺优化

以4-二甲氨基吡啶(DMAP)和锌粉(Zn)为催化剂,维生素E(V E)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)经合成得到维生素E辛烯基琥珀酸酯(V E-OS酯)。通过考察各反应因素对合成工艺的影响,在进行单因素实验的基础上,利用响应面法优化V E-OS酯的合成工艺,建立了拟合良好的数学模型。结果表明,DMAP用量对合成工艺影响最显著;拟合得到的最优合成工艺为OSA与V E的摩尔比为2.3∶1,DMAP与V E的摩尔比为0.2∶1,乙酸乙酯用量61.67mL。拟合得V E理论转化率为100%,验证实验得到V E实际转化率为99.04%,说明响应面法优化有效。     

聚环氧琥珀酸在生物处理系统中的适用性研究

聚环氧琥珀酸(PESA)作为绿色安全型水处理阻垢剂可应用于活性污泥法处理高钙废水系统中,用来减少污泥中的无机钙质,实现污泥减量化。废水经调节池投加PESA预处理后,PESA和PESA-Ca~(2+)螯合物可能同时存在于水中,其对进水水质的COD有影响,同时也可能经生物反应后随出水排到水体。探究PESA对COD的贡献及其螯合物的可生物降解性,结果显示,PESA对COD的贡献呈一次线性方程,满足方程y=0.346 87x+0.2,对进水COD的影响很小;采用OECD301B标准方法测定生物可降解性,发现PESA的降解率在第10 d为24.74%,第28 d为69.54%,为易生物降解物质;PESA-Ca~(2+)的降解率在第10 d为13.22%,第28 d为24.41%,为可生物降解物质。两者降解性的差异说明其生成物PESA-Ca~(2+)可在生物反应期间较稳定的存在,未被微生物二次分解就随出水排出,保证了钙离子的分散状态,降低了污泥中钙的含量,同时PESA-Ca~(2+)在排入水体的漫长降解过程中,会被逐渐降解,不会对环境造成污染。     

重组短链脱氢酶LcSDR催化(R)-1-苯基乙醇不对称合成的工艺开发

采用基因挖掘技术从Lactobacillus composti基因组中筛选到一条编码短链脱氢酶(LcSDR)的序列,该LcSDR能不对称还原苯乙酮(1a)合成(R)-1-苯基乙醇[(R)-1b]。构建了Lc SDR和葡萄糖脱氢酶(EsGDH)双酶偶联催化合成体系,优化了Lc SDR不对称还原1a合成(R)-1b的催化工艺参数。在较佳催化条件下,50 g/L1a转化反应2 h,产物(R)-1b得率93.8%,产物对映体过量值(eep)高于99%,该手性生物合成催化过程的时空产率达到562.8 g/(L·d)。     

烯基琥珀酸酐(ASA)双键异构体结构的解析研究

针对目前通过ene反应制备烯基琥珀酸酐(ASA)所遇到的双键迁移后位置不确定的问题,利用油酸作原料合成并分离了烯基琥珀酸酐(ASA)-甲酯中含量最多的两个异构体化合物,之后采用臭氧化的方法对其中一个异构体的双键进行切断,并使用了核磁共振、质谱对产物结构进行了表征,从而逆推出了烯基琥珀酸酐(ASA)-甲酯中一个主要异构体的结构,为ASA的深度研究提供了结构上的有力支持。     

琥珀酸单-2-(吡啶-2-基)乙醇酯的合成与植物生长调节活性研究

丁二酸酐与2-乙醇吡啶经酯化反应,合成具有植物生长调节活性的新化合物琥珀酸单-2-(吡啶-2-基)乙醇酯。室内活性试验表明,其对玉米有促进生长的作用;进一步田间试验表明,其能够提高小麦产量、千粒重以及穗粒数,且对小麦安全,能够达到甚至略好于市售生长调节剂胺鲜酯(DA-6)的生长促进效果。该化合物合成方法简单,易于工业化生产。     

环境友好型无磷无氮缓蚀剂性能研究

以磺酸基环氧琥珀酸聚合物、葡萄糖酸钠、聚环氧琥珀酸和硫酸锌为组分,进行复合配制,通过静态挂片和动态挂片实验法,筛选了复合缓蚀剂配方,并对其生物降解性能进行了评定。采用电化学法和对腐蚀试片的表面结构进行表征,分析了复合缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明,药剂浓度按照50 mg/L ESA/IA/SMAS+100 mg/L PTT+50mg/L PESA+5 mg/L Zn²⁺投加测得的缓蚀率可达95.61%,腐蚀率为0.014 26 mm/a,生物降解率达88.19%。复合药剂可以在碳钢表面形成致密的保护膜,属于混合型缓蚀剂。该4组分复合配方缓蚀剂无磷无氮,是一种高性能的绿色缓蚀剂。     

碳酸酐酶和甲酸脱氢酶的稳定性研究进展

化石燃料的大量燃烧使温室气体CO₂的排放量不断增加,对环境造成恶劣影响,将CO₂捕集并转化为高附加值化学品是实现节能减排和变废为宝的一种双赢策略。酶催化CO₂捕集和转化具有高效、高选择性、反应条件温和、环境友好等优点。碳酸酐酶（CA）可大大加速CO₂水合反应,而甲酸脱氢酶（FDH）可催化CO₂还原为甲酸,二者协同可增强CO₂还原动力学。但酶促反应的工业化应用过程中,酶所处环境的温度、酸碱度以及其他离子的种类和浓度等因素均可能导致酶失活,因此,酶的稳定性研究至关重要。本文从热稳定性、酸碱稳定性和离子稳定性的角度,综述了CA和FDH的稳定性研究进展。改善酶稳定性的手段包括使用极端微生物、酶分子设计与改造、固定化等,重点讨论了固定化对酶稳定性的提升效果,为未来的工业化应用提供参考。     

大肠杆菌FMME-N-26生产琥珀酸的发酵条件优化和放大

琥珀酸(Succinic acid)被认为是白色生物技术生产的最具潜力的大宗化学品之一,在工业上具有广泛的应用。微生物发酵生产琥珀酸具有环境友好和可持续发展等优点,展现出良好的发展前景,但是存在得率低、副产物积累、生产强度低等问题。为了实现琥珀酸的高效生产,在3.6 L发酵罐中对E. coli FMME-N-26生产琥珀酸发酵条件和补料策略进行了优化,建立了好氧-厌氧两阶段发酵工艺,最终确定发酵策略为：有氧发酵8 h后转为厌氧发酵,MgCO3为pH中和剂,发酵72 h补加抗渗透压保护剂2 mmol/L甜菜碱,厌氧阶段控制葡萄糖浓度为1~5 g/L。优化后发酵72 h,琥珀酸的产量和厌氧阶段得率分别达到119.2 g/L和1.08 g/g葡萄糖(理论得率97%),分别比优化前提高了46.4%和4.8%,副产物乙酸和乳酸仅积累2.37和0.94 g/L,分别比优化前降低了37.1%和49.2%。在1000 L发酵罐中实现中试放大生产,E. coli FMME-N-26生产琥珀酸的产量、得率和生产强度在国内外属于领先水平,为琥珀酸工业化生产奠定了坚实的基础,同时也为其他高价值化学品的生产提供了借鉴。     

C_(8-12)烯基琥珀酸酐合成机理的研究

链式烯基琥珀酸酐因其含有碳碳双键和羧酸酐基,即亲水又亲油,可以合成多种衍生物,是一种重要的精细化学品中间体。文中阐述了高压下用顺丁烯二酸酐(又称马来酸酐,简称MA)和C8-12烯合成C8-12烯基琥珀酸酐的合成机理。     

聚环氧琥珀酸在反渗透系统中阻垢效果的评价

以马来酸酐为原料合成了一种新型无磷、无氮环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA).并利用实验室反渗透评价装置对其阻碳酸钙垢效果进行了评价,并与国外的聚丙烯酸(PAA)样品进行了阻垢效果的对比.实验证明PESA阻垢性能良好,在反渗透系统中具有广泛的应用前景.