羧酸是一類重要的化學(xué)品,被廣泛應(yīng)用于精細(xì)化學(xué)品、醫(yī)藥及高分子等領(lǐng)域。伯醇氧化為羧酸是有機(jī)化學(xué)中的一種基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)。基于化學(xué)計量強(qiáng)氧化劑或金屬催化劑的傳統(tǒng)化學(xué)法仍然是當(dāng)前伯醇氧化為羧酸的主流方式,但是其環(huán)境友好性差。O₂依賴型的生物催化氧化具有反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好、選擇性高等特點,符合綠色發(fā)展的理念而備受關(guān)注。多酶催化氧化體系效率較高,但相對較復(fù)雜,需要考慮各酶最適反應(yīng)條件間的兼容性,而單酶催化體系更簡單,但很難同時高效催化羥基和甲�；难趸�。由此可見,構(gòu)建高效的單酶催化伯醇氧化為羧酸的體系頗具挑戰(zhàn)。2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物（TEMPO）是一種催化羥基氧化的催化劑,與漆酶偶聯(lián)可構(gòu)建高效的醇氧化體系,該體系以分子氧為最終電子受體,無需輔因子參與。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)緩沖液體系對漆酶-TEMPO催化醛氧化的雜合活性影響顯著。在本論文中,以5-羥甲基糠醛（HMF）氧化為2,5-呋喃二甲酸（FDCA）為模型反應(yīng),我們研究了各關(guān)鍵因素對漆酶-TEMPO體系催化FDCA合成的影響,并基于限速步驟的研究,初步闡明了緩沖液對FDCA合成的影響機(jī)制。隨后,探究了有機(jī)溶劑/... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
中英文縮寫對照表
第一章 緒論
    1.1 2,5-呋喃二甲酸的應(yīng)用價值
    1.2 2,5-呋喃二甲酸的合成
        1.2.1 化學(xué)法合成2,5-呋喃二甲酸
        1.2.2 全細(xì)胞催化2,5-呋喃二甲酸的合成
        1.2.3 酶催化2,5-呋喃二酸的合成
    1.3 漆酶及漆酶-介體體系
        1.3.1 漆酶的簡述及其應(yīng)用
        1.3.2 漆酶-介體體系的簡述及其應(yīng)用
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容與研究意義
第二章 漆酶-介體催化芳基伯醇選擇性氧化的研究
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 漆酶
        2.1.2 主要試劑
        2.1.3 主要儀器設(shè)備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 漆酶活性的測定
        2.2.2 高效液相色譜(HPLC)分析條件
        2.2.3 反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及產(chǎn)物選擇性的計算
        2.2.4 漆酶來源對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.2.5 p H對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.2.6 檸檬酸鹽濃度對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.2.7 TEMPO及其衍生物對漆酶-介體催化HMF氧化的影響
        2.2.8 輔介體對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.2.9 ABTS的添加量對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.2.10 偕位二醇含量的測定
        2.2.11 對比漆酶-TEMPO在三種緩沖液中催化FFCA氧化
        2.2.12 HMF濃度對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.2.13 基于增加酶粉用量和流加弱堿的策略合成2,5-呋喃二甲酸
        2.2.14 2,5-呋喃二甲酸的放大合成及純化
        2.2.15 漆酶-TEMPO的底物譜研究
        2.2.16 5-甲基吡嗪-2-羧酸的放大合成及純化
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 漆酶來源對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.3.2 p H對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.3.3 檸檬酸鹽濃度對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.3.4 TEMPO及其衍生物對漆酶-介體催化HMF氧化的影響
        2.3.5 輔介體對漆酶-TEMPO催化HMF氧化的影響
        2.3.6 ABTS的添加量對漆酶-TEMPO催化HMF選擇性氧化的影響
        2.3.7 緩沖液對漆酶-TEMPO催化FFCA氧化的影響
        2.3.8 HMF濃度對漆酶-TEMPO催化HMF選擇性氧化的影響
        2.3.9 基于增加酶粉用量和流加弱堿的策略合成2,5-呋喃二甲酸
        2.3.10 2,5-呋喃二甲酸的放大合成及分離純化
        2.3.11 漆酶-TEMPO的底物譜研究
        2.3.12 5-甲基吡嗪-2-羧酸放大合成及純化
    2.4 本章小結(jié)
第三章 漆酶-介體催化疏水性芳基伯醇氧化的研究
    3.1 實驗材料與儀器
        3.1.1 漆酶
        3.1.2 主要試劑
        3.1.3 主要儀器設(shè)備
    3.2 實驗方法
        3.2.1 漆酶活性的測定
        3.2.2 高效液相色譜(HPLC)分析條件
        3.2.3 反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、底物選擇性的計算
        3.2.4 DMSO對漆酶-TEMPO催化苯甲醇氧化的影響
        3.2.5 超高活性介體對漆酶-介體催化苯甲醇氧化的影響
        3.2.6 有機(jī)試劑對漆酶酶活力的影響
        3.2.7 底物及產(chǎn)物在有機(jī)試劑/緩沖液雙相中分配系數(shù)的測定
        3.2.8 雙相體系對漆酶-介體催化苯甲醇氧化的影響
        3.2.9 相轉(zhuǎn)移催化劑對雙相中漆酶-TEMPO催化苯甲醇氧化的影響
    3.3 結(jié)果與討論
        3.2.1 DMSO對漆酶-TEMPO催化苯甲醇氧化的影響
        3.2.2 超高活性介體對漆酶-介體催化苯甲醇氧化的影響
        3.2.3 有機(jī)試劑對漆酶酶活力的影響
        3.2.4 底物及產(chǎn)物在有機(jī)試劑/緩沖液雙相中的分配系數(shù)
        3.2.5 雙相體系對漆酶-介體催化苯甲醇氧化的影響
        3.2.6 相轉(zhuǎn)移催化劑對雙相中漆酶-TEMPO催化苯甲醇氧化的影響
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    創(chuàng)新性
    展望
參考文獻(xiàn)
附錄一 部分校正曲線
附錄二 部分液相色譜圖譜
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]重組解鳥氨酸拉烏爾菌全細(xì)胞催化合成2,5-呋喃二甲酸的研究[D]. 袁海波.江南大學(xué) 2018



本文編號：3179909