L-草铵膦的分离纯化技术研究

发布时间：2021-04-28 17:38

　　L-草铵膦是一种除草活性高、环境友好的新型除草剂,具有广阔的应用前景和重要的商业价值。L-草铵膦的生产方法主要有化学合成法和生物催化法,其中生物催化法具有立体选择性严格和收率高等优点,应用前景广阔。在L-草铵膦的合成过程中,通常会产生多种有机酸和无机盐等副产物或杂质,L-草铵膦的高效分离纯化技术是生产过程中必须要解决的关键问题。本文围绕L-草铵膦的分离纯化技术开展研究,主要内容如下:采用静态法测定了 L-草铵膦及其盐酸盐在水与甲醇和水与乙醇两种二元混合溶剂中的溶解度,结果表明溶解度随温度的增加而增大,随醇含量的增加而减小。在此基础上,应用 Apelblat、（CNIBS）/R-K 和 van’t Hoff-Jouyban-Acree 模型对溶解度数据进行关联拟合和模型参数计算,由回归偏差可知,三种模型均能较好地关联实验数据。然后研究了 L-草铵膦在水与甲醇二元混合溶剂中的优先溶剂化效应,结果显示L-草铵膦的优先溶剂化与溶剂组成密切相关,当甲醇的初始摩尔分率x2≤0.4575时,L-草铵膦被水优先溶剂化,当x2≥0.6922时,L-草铵膦被甲醇优先溶剂化。同时也考察了 L-草铵膦和一水合... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
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第一章 绪论
    1.1 L-草铵膦
        1.1.1 L-草铵膦简介
        1.1.2 L-草铵膦的作用机制
        1.1.3 L-草铵膦及相关有机酸的理化特性
            1.1.3.1 L-草铵膦的理化特性
            1.1.3.2 L-谷氨酸的理化特性
            1.1.3.3 α-酮戊二酸的理化特性
            1.1.3.4 葡萄糖酸的理化特性
    1.2 固体溶解度及相平衡
        1.2.1 溶解度测定方法
            1.2.1.1 静态法
            1.2.1.2 动态法
            1.2.1.3 热分析法
        1.2.2 溶解度关联模型
            1.2.2.1 简化模型法
            1.2.2.2 活度系数法
            1.2.2.3 状态方程法
    1.3 离子交换分离有机酸的基本原理
        1.3.1 离子交换原理
        1.3.2 离子交换树脂
        1.3.3 离子交换操作
            1.3.3.1 静态吸附实验
            1.3.3.2 动态吸附实验
        1.3.4 离子交换分离有机酸的应用
            1.3.4.1 反式-2,3-二氢-3-羟基邻氨基苯甲酸的分离纯化
            1.3.4.2 L-缬氨酸的分离纯化
            1.3.4.3 苯丙氨酸和酪氨酸的分离纯化
    1.4 L-草铵膦、DL-草铵膦的分离纯化方法
        1.4.1 L-草铵膦的分离纯化方法
            1.4.1.1 转氨酶催化体系中L-草铵膦的分离纯化方法
            1.4.1.2 N-癸酰-(D,L)-草铵膦水解体系中L-草铵膦的分离纯化方法
            1.4.1.3 DL-草铵膦体系中L-草铵膦的分离纯化方法
        1.4.2 DL-草铵膦的分离纯化方法
            1.4.2.1 氨基氰衍生物酸解体系中草铵膦的分离纯化
            1.4.2.2 草铵膦与无机盐的分离纯化
    1.5 本课题研究思路与主要内容
第二章 L-草铵膦及其盐酸盐的溶解度
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 溶解度的计算公式
        2.2.5 装置和方法的可靠性检验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 溶质分析
            2.3.1.1 溶质PXRD分析
            2.3.1.2 溶质TGA分析
            2.3.1.3 溶质DSC分析
        2.3.2 纯溶剂中的溶解度
            2.3.2.1 L-草铵膦在纯溶剂中的溶解度
            2.3.2.2 L-草铵膦盐酸盐在纯溶剂中的溶解度
        2.3.3 混合溶剂中的溶解度
            2.3.3.1 L-草铵膦在混合溶剂中的溶解度
            2.3.3.2 L-草铵膦盐酸盐在混合溶剂中的溶解度
        2.3.4 溶解度模型拟合及模型参数计算
            2.3.4.1 Apelblat方程
            2.3.4.2 CNIBS/R-K模型
            2.3.4.3 Van't Hoff-Jouyban-Acree模型
            2.3.4.4 溶解度关联模型的比较
        2.3.5 L-草铵膦的优先溶剂化
        2.3.6 L-草铵膦的多晶型
    2.4 本章小结
第三章 强酸树脂对L-草铵膦吸附性能的研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验试剂与材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 树脂的预处理
        3.2.4 树脂的筛选
        3.2.5 吸附动力学实验
        3.2.6 吸附等温线的测定
        3.2.7 pH对交换容量的影响
        3.2.8 分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 树脂的筛选
        3.3.2 吸附动力学
        3.3.3 吸附等温线
        3.3.4 吸附热力学参数
        3.3.5 溶液pH对交换容量的影响
    3.4 本章小结
第四章 固定床离子交换过程研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验试剂与材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 交换柱的制备
        4.2.4 动态交换操作过程
        4.2.5 L-草铵膦初始浓度对穿透曲线的影响
        4.2.6 流速对穿透曲线的影响
        4.2.7 铵离子浓度对穿透曲线的影响
        4.2.8 洗脱流速对洗脱曲线的影响
        4.2.9 L-草铵膦解吸率的计算
        4.2.10 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 L-草铵膦初始浓度对穿透曲线的影响
        4.3.2 流速对穿透曲线的影响
        4.3.3 铵离子浓度对穿透曲线的影响
        4.3.4 洗脱流速对洗脱曲线的影响
        4.3.5 L-草铵膦的解吸率
    4.4 本章小结
第五章 L-草铵膦和葡萄糖酸混合体系中L-草铵膦的分离纯化工艺
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验试剂与材料
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 L-草铵膦和葡萄糖酸分离方法的设计
            5.2.3.1 离子交换层析分离L-草铵膦和葡萄糖酸方法的设计
            5.2.3.2 结晶分离L-草铵膦和葡萄糖酸方法的设计
        5.2.4 离子交换层析分离L-草铵膦和葡萄糖酸
            5.2.4.1 固定床交换柱的制备
            5.2.4.2 穿透曲线和pH的变化趋势
            5.2.4.3 L-草铵膦的洗脱曲线
            5.2.4.4 L-草铵膦和葡萄糖酸钠的制备
        5.2.5 结晶分离L-草铵膦和葡萄糖酸
            5.2.5.1 葡萄糖酸铵的制备
            5.2.5.2 L-草铵膦的制备
        5.2.6 分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 离子交换层析分离纯化L-草铵膦和葡萄糖酸
            5.3.1.1 穿透曲线和pH的变化趋势
            5.3.1.2 L-草铵膦的洗脱曲线
            5.3.1.3 L-草铵膦和葡萄糖酸钠的制备
        5.3.2 结晶分离纯化L-草铵膦和葡萄糖酸
            5.3.2.1 葡萄糖酸铵的制备
            5.3.2.2 L-草铵膦的制备
        5.3.3 L-草铵膦的分离纯化工艺流程
            5.3.3.1 离子交换层析分离纯化L-草铵膦的工艺流程
            5.3.3.2 结晶分离纯化L-草铵膦的工艺流程
    5.4 本章小结
第六章 L-草铵膦和L-谷氨酸混合体系中L-草铵膦的分离纯化工艺
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 实验试剂
        6.2.2 实验仪器
        6.2.3 L-草铵膦分离方法的设计
        6.2.4 转氨酶催化体系中L-草铵膦的分离纯化
        6.2.5 α-酮戊二酸在水中的溶解度
        6.2.6 转氨酶偶联脱氢酶催化体系中L-草铵膦的分离纯化
        6.2.7 分析方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 转氨酶催化体系中L-草铵膦的分离纯化
        6.3.2 α-酮戊二酸在水中的溶解度
        6.3.3 转氨酶偶联脱氢酶催化体系中L-草铵膦的分离纯化
        6.3.4 L-草铵膦的分离纯化工艺流程
            6.3.4.1 转氨酶催化体系的分离纯化工艺流程
            6.3.4.2 转氨酶偶联脱氢酶催化体系的分离纯化工艺流程
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 论文创新点
    7.3 展望
参考文献
附录
作者简介及在学期间所取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]固液平衡模型研究进展[J]. 岳金彩,朱南南,刘先红.  精细石油化工. 2014(01)
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[4]激光动态法测定DL-酒石酸有机溶剂中的溶解度[J]. 李群生,冯召东,赵宇,王宝华.  北京化工大学学报(自然科学版). 2012(05)
[5]乌洛托品在有机溶剂中溶解度的测定与关联[J]. 李群生,赵宇,秦小勇,王宝华,易争明.  北京化工大学学报(自然科学版). 2012(03)
[6]一种新型灭生性除草剂——保试达[J]. 杨光.  农药市场信息. 2012(11)
[7]非选择性除草剂的进展和应用[J]. 华乃震.  农药市场信息. 2011(22)
[8]葡萄糖酸钠与聚羧酸减水剂的复合效应研究[J]. 马保国,李高明,李相国,谭洪波,李正冈.  武汉理工大学学报. 2011(01)
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博士论文
[1]大孔树脂制备层析分离红霉素A和红梅素C的基础研究[D]. 金鑫.华东理工大学 2014
[2]L-谷氨酸多晶型成核及晶型转化机理的研究[D]. 墨玉欣.天津大学 2011

硕士论文
[1]固体有机酸物系固—液相平衡的研究[D]. 陆凤华.北京化工大学 2013
[2]几种有机物系固液相平衡的研究[D]. 赵宇.北京化工大学 2012
[3]葡萄糖酸钠结晶过程研究[D]. 褚明伟.华东理工大学 2012
[4]对苯二甲酸生产残渣组分醋酸和乙醇中溶解度测定与关联[D]. 李尤.天津大学 2006
[5]草铵膦在大鼠体内毒物代谢动力学研究[D]. 李小翠.华中科技大学 2012



本文编号：3165891