不同介质下木质素降解转化为香兰素的研究(5)
时间:2017-06-22 17:28 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
李铁南等也对木质素做了研究，是以液固比为10：1加木质素于pH11~ 12的NaOH溶液中，以CuSO4 为催化剂, 通入空气, 90℃下回流反应3h；待体系温度自然冷却至70℃后向反应体系中加入等体积pH值为1的H2SO4 , 回流反应0. 5h[15]。 （2） 愈创木酚法 a与乙醛酸缩合 愈创木酚在碱性条件下和乙醛酸缩合生成3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸，3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸在碱性条件下被铜离子氧化生成3-甲氧基-4-羟基苯乙酮酸(香草扁桃酸)，然后在酸性条件下脱羧生成香兰素，反应式为 图1.4 愈创木酚与乙醛酸制香兰素的反应方程式 该工艺反应过程在碱性水溶液进行，粗产品经“一蒸一结”精制可得到合格香兰素。容易实现连续生产，生产设备和操作过程较简单，产品质量稳定，“三废”污染大大降低，且易于治理，收率可达70%。 目前国内采用ONCB法的居多。催化剂的选择问题还须进一步研究。另外，劳动保护及废水污染处理也要引起重视。国外普遍流行乙醛酸法。国内因乙醛酸价格问题和相关的技术问题，尚未形成一定的生产能力。 b 与甲醛反应 由愈创木酚、甲醛(可用乌洛托品代替)和芳基羟胺进行缩合反应，生成席夫碱，再将其水解而引入醛基后制得香兰素。我国生产香兰素多采用此工艺。 国内赵秀祯[16]对该工艺进行了研究,影响反应收率的因素主要有反应时间、反应温度。亚硝化最好在低温下进行,反应时间也不宜过长,否则产物会过氧化。另外对亚硝基-N,N-二甲基苯胺的滴加速度对反应也有影响。 国外也有直接用愈创木酚和甲醛反应合成香兰素的。如Sunku Venkataiah[17]等人采用愈创木酚钠盐和甲醛缩合反应，生成4-羟甲基愈创木酚混合物，再加入5%的Pt/C和硫酸铋作催化剂，通入纯氧气于50℃反应，羟甲基被氧化成醛基。亚硝化工艺生产香兰素，愈创木酚的转化率低，产物的分离提纯复杂，“三废”，原料消耗高，国外早已淘汰。 1.2.1.3生物合成法 生物转化法生产香兰素是利用人工培养的香荚兰植物细胞或植物胝组织、原微生物、真核微生物以及分离的酶作为生物催化剂来进行。生物法能够合成“天然香兰素”，并具有污染少、生产清洁、安全等优点。通过生物技术生产香兰素越来越受到广泛关注。许多细菌、霉菌和酵母菌以及其所分泌的一些酶，以木质素酚、阿魏酸、异丁香酚、肉桂酸、松柏醇、香草醇、香草胺、姜黄等作为底物，都可转化生产香兰素，但转化率非常低。 1.3离子液体简介 化学工业的发展为人类创造了巨大的物质财富，促进了人类社会的文明与进步，它们对人类的生活质量的提高、寿命的延长等起着关键作用，但许多工业化学品的生产和使用也产生了严重的环境污染问题，资源和能源日渐减少，大量排放的污染物使人类的生态环境迅速恶化。20世纪末期，伴随着绿色化学、化境友好化学、清洁技术等一系列概念的提出，对传统的化学研究和化工生产提出了严重的挑战，环境问题引起了各国的普遍重视，因此针对污染的来源与特殊性质设计新的绿色合成路线、寻找绿色替代化合物与原材料、选择高效催化剂等方法从源头上防止污染的发生，成为科学工作者的主要研究内容。在这一大背景下，离子液体的合成与应用蓬勃发展起来，离子液体符合绿色化学的原则，凭借其特殊的物理化学性能成为继超临界二氧化碳后的又一种新型绿色溶剂。现在离子液体已被广泛应用到化学合成、分离和电化学等诸多方面，随着研究的不断深入和创造性的探索，应用将更加广泛，前景更加诱人，甚至可以形成一个面貌全新的绿色高科技产业。 (责任编辑：qin) |