缩水甘油丁酸酯的合成、生物拆分、汽液平衡和动力学性质研究

摘要

缩水甘油丁酸酯是非常重要的药物中间体之一,在许多领域有重要的应用,研究其合成新工艺和新方法有着重要的意义。本文研究了以四丁基溴化铵为相转移的新方法,利用正丁酸钠和环氧氯丙烷合成缩水甘油丁酸酯。正丁酸钠合成工艺的最佳时间为3 h;缩水甘油丁酸酯的合成工艺条件为:摩尔比为1:7,温度为110℃,反应时间为4.5h。
　　 本文利用气相色谱仪快速分析法来测定环氧氯丙烷反应体系中的缩水甘油丁酸酯。以SE-30(φ3×1.5mm)为填充柱,载气流量:48.86mL/min;柱温:100℃;热导检测器温度185℃;气化室温度:185℃;缩水甘油丁酸酯的量(x)与峰面积(y)有良好的线性关系;y=1594.1X+1370.1,R2=0.9993(n=6)。最小检出限(按S/N=3计)0.1778 mg/mL;准确度为:0.014％;精密度为:0.19%;测得回收率在96.8%～103.6%之间,平均为99.3%。
　　 在100,88.66和56 kPa下,本文研究了缩水甘油丁酸酯和环氧氯丙烷的汽液平衡体系。该体系无共沸点现象产生。利用非线性最小二乘法回归实验平衡数据活度系数。对于三种不同压强下的模型方程,温度的实验值和计算值之间的平均相对误差都低于0.99%。对于100,88.66和56 kPa,汽相组分y1和温度的RMSD分别低于0.0099和1.1 K,0.0094和4.5 K,0.0095和3.7 K。利用Herrington方法检验了计算值的热力学一致性,并比较了汽液平衡实验数据与Wilson、NRTL和UNIQUAC模型得到的关联数值。
　　 本文研究了缩水甘油丁酸酯与三氯甲烷、四氯化碳和丙酮的在常压下的汽液相平衡。利用Herrington方法检验了计算值的热力学一致性。实验值通过Wilson,NRTL和UNIQUAC模型方程来关联。
　　 利用缩芯模型,以四丁基溴化铵为相转移催化剂,本文研究了正丁酸钠和环氧氯丙烷的固液反应。从90℃到100℃,基于该动力学模型的反应分析表明该反应是化学反应控制的。在300 r/min以上,可以消除掉外扩散;颗粒大小为2×10-4 m以下,可以消除掉内扩散,并计算了不同温度下的反应速率常数。
　　 本文从土壤中筛选出十几个单株细菌进行拆分缩水甘油丁酸酯,单株拆分效果不理想,而从中优选出的两株脂肪类混合细菌样,拆分效果良好。其选择性拆分外消旋体缩水甘油丁酸酯的工艺条件为:牛肉膏为氮源,淀粉为碳源,初始pH=8.0,温度30℃,摇瓶2d,转速200r/min,产酶量为1.5u。在最适条件下培养两株细菌样拆分反应,并考察了工艺条件对拆分反应的影响。工艺条件为:28℃,pH=6.0,30 ml,脂肪类双菌液中加入0.5g缩水甘油丁酸酯,在200r/min下振荡12 h,拆分效果良好,(R)-缩水甘油丁酸酯的对映体过量值(ee)为92.8%,转化率为83.2%。