硫代苄基半胱氨酸反应结晶研究

摘要

首先本文对硫代苄基半胱氨酸(SBC)反应结晶过程进行了系统的实验考察.本论文测定和比较了SBC在乙醇-水混合溶剂体系与水溶剂体系的中的溶解度,并确立相应的溶解度与温度的关系式.利用Mullin公式计算SBC结晶过程中的固—液界面表面张力,并进一步利用其估算超溶解度,可比较准确预测结晶介稳区的范围.对于SBC的反应结晶过程,反应结晶温度、溶液的pH值等对溶解度、超溶解度、结晶介稳区宽度均有一定的影响.通过考察pH值对SBC溶解度的影响,确定了SBC的等电点为5.50.然后通过正交试验获得SBC合成最佳条件:氯化苄与乙醇1/10(V/V)比例混合液流加速率为0.73mL/min,加入到6.9﹪(WT)的半胱氨酸水溶液中,反应物半胱氨酸与氯化苄的摩尔比为0.8:1.0,反应温度为5℃,搅拌转速为250r/min.最佳工艺条件下,获得的产品收率为90.18﹪,高于有关文献值.经SEM分析,晶体的形貌较好,大小均匀,经熔点测定,熔程分布狭窄,接近文献值,红外谱图和质谱图与标准图相符,高效液相结果表明产品纯度较高.最后,采用间歇动态法对结晶过程基本参数进行测试,根据粒数衡算和质量衡算关系,利用晶体成核和生长的经验公式,建立了SBC反应结晶动力学表达式.并应用计算statistic软件运算求出成核、生长速率以及方程式中各个参数.通过SBC诱导期与相对过饱和度的关系表达了成核机理,当s<4.5时,SBC成核是以非均相成核为主,成核级数为4.49;s>4.5时,SBC成核是以均相成核为主,成核级数为1.48.本论文的研究结果确定了SBC的反应结晶的优化工艺,为谷胱甘肽的化学酶法的新工艺研究奠定基础,提供必需的优质中间体和基础工艺数据,具有重要的实际应用意义.

目录

文摘

英文文摘

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第一章前言

1.1结晶简介

1.2反应结晶

1.3与反应结晶相关的基本理论

1.3.1晶核的形成

1.3.2晶体生长

1.3.3结晶动力学

1.4本文研究内容

1.4.1谷胱甘肽及半胱氨酸巯基保护在有机合成中应用

1.4.2半胱氨酸的侧链巯基的保护

1.4.3研究内容与意义

第二章硫代苄基半胱氨酸结晶介稳区的测定及分析

2.1溶解度的测定

2.1.1溶解度的测定方法

2.1.2实验结果与讨论

2.2介稳区的研究

2.2.1实验装置

2.2.2实验结果与讨论

2.3小结

第三章硫代苄基半胱氨酸反应结晶工艺的研究

3.1反应原理

3.2实验装置与方法

3.2.1主要试剂及仪器

3.2.2实验方法

3.2.3产品分析测定

3.3实验结果与讨论

3.3.1氢氧化钠浓度对反应的影响

3.3.2氯化苄流加液中乙醇用量对结晶形态的影响

3.3.3搅拌速率对晶体形态影响

3.3.4反应结晶条件优化

3.3.5 SBC等电点结晶过程

3.3.6 SBC晶体质量分析及鉴定

3.4小结

第四章硫代苄基半胱氨酸反应结晶动力学的研究

4.1结晶动力学测试方法

4.1.1连续稳态法

4.1.2连续动态法

4.1.3间歇动态法

4.2实验装置与方法

4.2.1硫代苄基半胱氨酸反应结晶动力学测试方法

4.2.2硫代苄基半胱氨酸反应结晶动力学分析

4.2.3实验过程

4.3实验结果与讨论

4.3.1 SBC过饱和度对其反应结晶过程的影响

4.3.2诱导期对初级成核的影响

4.4小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

符号说明

参考文献

附 录

致谢