基于三液相体系的多酶级联催化制备高纯度手性扁桃酸的研究

发布时间：2023-04-09 22:25

　　扁桃酸(mandelic acid),其手性单体为重要的手性化合物,是许多手性药物合成的中间体,广泛应用于药物合成和立体化学等研究领域,近年来,市场对于其高纯度单一对映体的需求日益增大。酶法拆分制备扁桃酸单一对映体具有条件温和,对映体选择性高,无污染等优势,但是难以和传统反应体系相配套,反应转化率低等问题,制约其进一步发展。而三液相体系是本课题组开发的一种新型高效的反应体系,具有酶相容性好,产物易分离等诸多优点,有很大的应用潜力。本研究中首先采用有机溶剂异丙醚作为溶剂:通过扁桃酸和甲醇酯化进行拆分,仅能得到R-扁桃酸甲酯对映体过量值(0).0).值)为74.01%的产物,然后构建三液相酶水解拆分扁桃酸甲酯体系,最后基于三液相体系构建高效的酶法酯化-水解拆分级联催化制备高光学纯度的R-扁桃酸,(0).0).值可达98.06%)。主要研究成果如下:1)采用传统的酶法拆分方法,在有机溶剂体系下通过外消旋扁桃酸和甲醇的酯化反应进行拆分。首先筛选到具备R-构型偏好的脂肪酶Novozym 435,继而探究了不同脂肪醇作为酰基受体对扁桃酸酯化的影响,发现短链脂肪醇(1-4个碳)、中链脂肪醇(5-8个...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 手性
        1.1.1 手性的定义
        1.1.2 手性化合物的命名
        1.1.3 手性化合物的应用
    1.2 手性药物
        1.2.1 手性药物简介及其进展
        1.2.2 手性药物药理及研究意义
    1.3 扁桃酸简介
    1.4 扁桃酸的单一对映体的制备方法
        1.4.1 合成法制备扁桃酸单一对映体
        1.4.2 拆分法制备扁桃酸单一对映体
    1.5 酶法拆分扁桃酸对映体的研究现状
    1.6 反应体系的研究进展
        1.6.1 新型反应体系和介质介绍
        1.6.2 三液相体系简介
    1.7 研究背景及内容
第二章 酶法酯化拆分扁桃酸
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 溶液的配制
    2.3 分析方法
        2.3.1 液相色谱分析
    2.4 实验方法
        2.4.1 固定化脂肪酶的筛选
        2.4.2 酯化反应体系筛选
        2.4.3 底物对反应的影响
        2.4.4 底物摩尔比对反应的影响
        2.4.5 温度对反应的影响
        2.4.6 加酶量对反应的影响
        2.4.7 转速对反应的影响
        2.4.8 酯化反应选择性和转化率随反应时间的变化
        2.4.9 脂肪酶Novozym435 的重复利用
    2.5 实验结果
        2.5.1 固定化脂肪酶的筛选
        2.5.2 酯化反应体系筛选
        2.5.3 酯化反应底物的影响
        2.5.4 底物摩尔比对反应的影响
        2.5.5 温度对反应的影响
        2.5.6 加酶量对反应的影响
        2.5.7 转速对反应的影响
        2.5.8 酯化反应选择性和转化率随反应时间的变化
        2.5.9 脂肪酶Novozym435 的重复利用
    2.6 本章小结
第三章 三液相体系酶法水解扁桃酸甲酯
    3.1 引言
    3.2 实验试剂
        3.2.1 主要材料与试剂
        3.2.2 主要仪器与设备
        3.2.3 溶液的配置
    3.3 分析方法
        3.3.1 酶活的测定方法
        3.3.2 液相色谱分析
        3.3.3 中下相酶的分配系数和中相回收率的计算
    3.4 实验方法
        3.4.1 脂肪酶的筛选
        3.4.2 三液相体系的制备与筛选
        3.4.3 成相物质浓度对反应的影响
        3.4.4 pH对反应的影响
        3.4.5 温度对反应的影响
        3.4.6 反应时间对于反应的影响
        3.4.7 富酶中相的重复使用
    3.5 实验结果
        3.5.1 脂肪酶的筛选
        3.5.2 三液相体系的制备和筛选
        3.5.3 成相浓度对反应的影响
        3.5.4 pH对反应的影响
        3.5.5 温度对反应的影响
        3.5.6 反应时间对反应的影响
        3.5.7 富酶中相的重复利用
    3.6 本章小结
第四章 多酶级联拆分制备高纯度扁桃酸
    4.1 引言
    4.2 材料与仪器
        4.2.1 实验药品及试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 溶液的配制
    4.3 分析方法
        4.3.1 液相色谱分析
    4.4 实验方法
        4.4.1 酯化后除酸
        4.4.2 水解拆分扁桃酸甲酯
        4.4.3 回收扁桃酸
        4.4.4 马尔文粒径仪观测粒径分布
        4.4.5 激光共聚焦显微镜观测微观结构
        4.4.6 富酶中相的重复利用
    4.5 实验结果与讨论
        4.5.1 酯化后除酸
        4.5.2 水解拆分扁桃酸甲酯
        4.5.3 回收扁桃酸
        4.5.4 马尔文粒径仪观测粒径分布
        4.5.5 激光共聚焦显微镜观测微观结构
        4.5.6 富酶中相的重复利用
    4.6 本章小结
结论与展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附录



本文编号：3787839