丁二酸 己二酸 合成生物学
生物可降解聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯的合成
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2 G a u t S h o o C ieeA a e yo c n e ,B in 0 0 9 hn ) . rd ae c o l f h s c d m f i c s e ig10 3 ,C ia n Se j
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丁二酸的制备方法与工艺优化
丁二酸的制备方法与工艺优化丁二酸(butanedioic acid)又称为琥珀酸,它是一种重要的有机酸。
丁二酸具有广泛的应用,包括作为工业原料、食品添加剂、医药中间体等。
因此,它的制备方法和工艺优化对于工业和科学研究都具有重要意义。
一、丁二酸的制备方法丁二酸一般有两种制备方法,分别为氧化法和合成法。
1. 氧化法氧化法是通过适当的氧化剂对1,4-丁二醇(BDO)进行氧化反应得到丁二酸。
氧化反应的机理是1,4-丁二醇被氧化剂氧化成为丁二酸。
氧化剂可以选择过氧化氢、硝基甲烷、锰酸钾等。
过氧化氢是一种常用的氧化剂,具有高效、环保等特点。
硝基甲烷则具有成本低、易得、生产成本低等优点。
锰酸钾作为催化剂,可在反应中起到催化作用。
但氧化法的缺点也比较明显,如反应条件苛刻、反应产物易受到氧化剂残留的影响等。
2. 合成法合成法是通过1,3-丁二醇或苯乙烯在适当的反应条件下进行酯化反应,制备出丁二酸。
酯化反应的机理是1,3-丁二醇或苯乙烯与丙酮酸酯在催化剂的作用下形成丁二酸。
催化剂可以选择硫酸、盐酸、氢氟酸等。
经过实验比较发现,采用氢氟酸作为催化剂反应更加容易,产物纯度也较高。
而且,这种反应条件相对简单,不会产生类似氧化反应那样的问题。
二、工艺优化1. 催化剂的选择与性能优化催化剂是反应中的关键,催化剂的选择和性能优化关系到反应的效率和产物的纯度。
针对氧化法和合成法,在催化剂的选择上具有不同的特点。
在氧化法中,氧化剂和催化剂的结合是关键。
氧化剂的选择要根据确保反应的高效、安全和环保等要素。
同时,要考虑氧化剂残留的影响,给后续的制备工艺带来衍生的问题。
而在合成法中,催化剂的选择可以有多种。
硫酸、氢氟酸等都是常见的催化剂,但它们的催化效率和产物质量都需要优化。
硫酸的酸催化活性较高,可使产物质量得到保证,但生成硫酸酯会污染环境。
氢氟酸作为固体酸催化剂,更容易掌控反应条件,产物质量更高。
2. 反应条件优化反应条件的选择和优化对反应效率和产物质量都至关重要。
己二酸生物合成
己二酸生物合成
己二酸是一种重要的有机化合物,可以通过生物合成来获得。
己二酸的生物合成通常是利用微生物发酵过程中产生的代谢产物。
一种常用的方法是利用被称为白色念珠菌(Candida tropicalis)的微生物来进行己二酸的生物合成。
该微生物具有较强的氧化能力和底物选择性,可将固定碳源转化为己二酸。
生物合成己二酸的步骤一般包括以下几个关键的反应过程:
1. 底物转化:选择适当的底物,如葡萄糖、玉米糖浆等,通过微生物的代谢途径将其转化为己二酸的前体物质。
2. 生物氧化:利用微生物的酶系统,对底物进行氧化反应,将其转化为己二酸的中间产物。
这一步通常需要提供适当的氧气供给。
3. 分离纯化:通过适当的分离和纯化技术,将发酵液中的己二酸纯化出来,去除杂质。
4. 后处理:对纯化后的己二酸进行进一步的处理,如结晶、干燥等,以得到最终的己二酸产品。
需要注意的是,己二酸的生物合成过程中,温度、pH值、底物浓度、氧气供给等条件的控制非常重要,这些条件对于微生物代谢的活性和产物收率有着重要的影响。
因此,在实
际操作中需要进行严密的工艺控制和优化。
微生物发酵产丁二酸研究
微生物发酵产丁二酸研究微生物发酵是一种利用微生物代谢过程产生有机化合物的生物工艺方法。
在微生物发酵中产生的有机物有很多种类,其中丁二酸是一种重要的有机化合物。
丁二酸是一种四碳酸,化学式为C4H6O4,是一种广泛应用于化学工业、医药和食品工业的有机化合物。
1.微生物选择:选择能产丁二酸的微生物菌株是研究的首要任务。
常用的产丁二酸的微生物菌株有革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌。
其中,革兰氏阳性菌的丁二酸产量较高,如枯草芽孢杆菌、大肠杆菌等。
此外,也有研究表明,一些酵母菌和真菌也可以产生丁二酸。
2.发酵条件优化:发酵条件包括培养基组成、pH值、温度、气体含量等因素。
不同的微生物对这些条件的要求不同,需要通过实验方法进行优化。
一般来说,适宜的碳源和氮源对微生物产丁二酸是非常重要的,如葡萄糖、玉米糖浆等可作为碳源,而酵母粉、蛋白胨等可以作为氮源。
此外,温度和pH值在发酵过程中也需要进行控制,以保证微生物的正常生长和代谢。
3.发酵过程监测:为了了解微生物代谢产物的产量和质量,需要对发酵过程进行监测。
常用的监测方法包括高效液相色谱法、气相色谱法、质谱法等。
通过这些方法,可以测定丁二酸的含量,并对发酵过程进行控制和调整。
4.发酵产物纯化:在发酵过程中,除了目标产品丁二酸外,还会产生其他有机化合物。
为了获得高纯度的丁二酸产品,需要对发酵液进行分离和纯化。
常用的方法包括析出、蒸馏、结晶、萃取等。
5.工艺优化和经济评价:在微生物发酵生产丁二酸的过程中,需要进行工艺优化和经济评价。
通过调整发酵条件,提高丁二酸产量和产率,降低生产成本,从而使发酵生产丁二酸的工艺更加经济可行。
合成生物学 丁二酸
合成生物学丁二酸摘要:一、合成生物学简介二、丁二酸的合成生物学应用1.生物制造2.药物开发3.环境保护三、我国在合成生物学的研究进展四、丁二酸在合成生物学中的前景展望正文:合成生物学是一门新兴的交叉学科,旨在通过设计和构建新的生物系统,实现对生物体的精确控制。
它在医药、食品、能源等领域具有广泛的应用前景。
丁二酸作为一种重要的有机酸,其在合成生物学中的应用正逐渐受到关注。
丁二酸的合成生物学应用主要体现在以下三个方面:1.生物制造:丁二酸可用于生产聚合物、塑料等材料。
利用合成生物学技术,研究人员可以改造微生物,使其具备生产丁二酸的能力。
例如,我国科学家通过基因工程手段,成功实现了大肠杆菌生产丁二酸的目的。
这将有助于减少化学合成过程中的污染,推动绿色制造的发展。
2.药物开发:丁二酸及其衍生物具有一定的药用价值,可作为药物中间体。
合成生物学技术可用于研究丁二酸生物合成途径,进而发现新的药物候选分子。
此外,通过对丁二酸代谢途径的调控,还可以实现对疾病的发生和发展过程的控制。
3.环境保护:丁二酸可用于生物降解塑料的生产。
这种塑料可被生物降解,降低对环境的影响。
通过合成生物学技术,可以提高生物降解塑料的降解速度和降解程度,从而实现环境保护的目的。
我国在合成生物学领域取得了显著的研究成果。
在丁二酸的研究方面,科学家们通过基因编辑技术,成功改造了微生物,实现了丁二酸的高效生产。
此外,我国还在积极开展丁二酸衍生物的药物研究和生物降解塑料的开发。
总之,合成生物学在丁二酸的研究和应用方面具有巨大的潜力。
丁二酸的生物合成及生物转化研究
丁二酸的生物合成及生物转化研究丁二酸,又称为丁酸,是一种重要的化学原料,在化工、制药、食品等领域有广泛应用。
目前,丁二酸的生物合成及生物转化研究受到了广泛关注。
一、丁二酸的生物合成丁二酸的生物合成分为两个阶段,首先是异戊二烯酸的合成,然后是异戊二烯酸的氧化生成丁二酸。
异戊二烯酸的合成发生在脂肪酸合成途径中,由酰辅酶A羧化酶在酰辅酶A基础上加入丙酮酸而合成。
异戊二烯酸的氧化反应由二氧化碳酸化酶催化,将异戊二烯酸转化为丁二酸。
目前,研究者通过对该途径相关酶系统的研究,识别了新型的异戊二烯酸合成途径以及新的辅酶A转化酶,为丁二酸的生物合成研究提供了新的思路和方法。
二、丁二酸的生物转化在生物转化途径中,丁二酸可以转化为更复杂的化合物,如丁醇、乙酰丙酮、戊酸等。
其中,丁二酸转化为丁醇的途径最为研究广泛。
丁二酸转化为丁醇的反应由丁醇脱氢酶催化,将丁二酸还原生成丁醇。
研究表明,这个反应途径受到许多因素的影响,如温度、pH值、酶浓度和底物浓度等。
进一步研究表明,丁二酸与其他生物物质之间存在协同作用,可以显著提高丁醇脱氢酶的催化效率,为丁二酸的生物转化提供了新的可行性。
三、丁二酸的应用前景丁二酸作为一种广泛应用的化学原料,具有良好的市场前景。
随着丁二酸的生物合成及生物转化研究的深入,其生产成本也将进一步降低,应用领域也将得到进一步的拓展。
不仅如此,研究表明,丁二酸具有一定的抗病毒、抗菌作用,并且可以用于生产透明纤维素、人工牛淡、染料和香料等。
因此,在未来的发展中,丁二酸的应用前景将更加广泛。
丁二酸生产工艺
丁二酸生产工艺
丁二酸,这可真是个神奇的东西啊!你知道它是怎么生产出来的吗?这过程就像一场奇妙的化学反应之旅!
传统的生产方法就像是一条老路,但依然有着它独特的魅力。
发酵法,就如同大自然的一场魔术表演,利用微生物的力量,让它们在合适的环境中欢快地工作,将原料一点一点转化为丁二酸。
这多有意思呀!就好像是一群小精灵在努力地制造宝藏。
还有化学合成法呢,这简直就是科学家们手中的魔法棒!通过一系列复杂而又精确的反应,让各种化学物质发生奇妙的变化,最终诞生出丁二酸。
这可不是随便就能做到的呀,需要精湛的技艺和深厚的知识。
现在还有新兴的生物炼制法呢!这就像是打开了一扇通往未来的大门。
利用生物技术的强大力量,更加高效、环保地生产丁二酸。
这不就是科技进步带来的惊喜吗?
丁二酸的用途那可真是广泛得让人惊叹!在食品行业,它能增添独特的风味;在医药领域,它能发挥重要的作用;在化工行业,更是不可或缺的存在。
想想看,如果没有丁二酸,我们的生活将会失去多少色彩和便利呀!
生产丁二酸可不简单,需要严格的控制和精心的操作。
从原料的选择到工艺的每一个环节,都不能有丝毫的马虎。
这就像建造一座高楼大厦,每一块砖都要放得恰到好处。
难道我们不应该为能够生产出丁二酸这样神奇的物质而感到自豪吗?它就像是我们手中的一颗璀璨明珠,照亮着我们生活的方方面面。
让我们珍惜和利用好丁二酸,让它为我们的生活带来更多的美好和可能吧!。
己二酸的制备实验报告己二酸的合成实验报告
己二酸的制备实验报告己二酸的合成实验报告实验八己二酸的制备一、实验目的1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法;2、掌握浓缩、过滤及重结晶等操作技能二、实验原理三、实验药品及其物理常数环己醇:2g 2.1ml (0.02mol);高锰酸钾6g (0.038mol);0.3N 氢氧化钠溶液50ml;亚硫酸氢钠;浓盐酸四、主要仪器和材料水浴锅三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#,2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗吸滤瓶烧杯冰滤纸水泵等.氧化剂可用浓硝酸、碱性高锰酸钾或酸性高锰酸钾。
本实验采用碱性高锰酸钾作氧化剂五、实验装置六、操作步骤(1)向250ml烧杯内加入50ml 0.3N氢氧化钠溶液,置于磁力搅拌上;(2)边搅拌边将6g 高锰酸钾溶解到氢氧化钠溶液中;(3)用滴管滴加 2.1ml 环己醇到上述溶液中,维持反应物温度为43~47 ℃。
(4)当醇滴加完毕且反应混合物温度降低至43 ℃左右时,沸水浴将混合物加热,使二氧化锰凝聚。
(5)在一张平整的滤纸上点一小滴混合物以试验反应是否完成,如果观察到试液的紫色存在,那么可以用少量固体亚硫酸氢钠来除掉过量的高锰酸钾。
(6)趁热抽滤,滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次(每次2 mL),每次尽量挤压掉滤渣中的水分;(7)合并滤液和洗涤液,用4ml浓盐酸酸化至pH2.0;(8)小心地加热蒸发使溶液的体积减少到10ml左右,冷却,分离析出的己二酸。
(9)抽滤、洗涤、烘干、称重、计算产率。
(10)测量产品的熔点和红外光谱,并与标准光谱比较。
【操作要点及注意事项】1.KMnO4要研细,以利于KMnO4充分反应。
2. 滴加:本实验为强烈放热反应,所以滴加环己醇的速度不宜过快(1-2滴/秒),否则,因反应强烈放热,使温度急剧升高而引起爆炸。
3.严格控制反应温度,稳定在43~47℃之间。
4.反应终点的判断:(1)反应温度降至43℃以下。
丁二酸的合成研究现状及发展
丁二 酸 , 又名 琥 珀 酸 , 除 存 在 于琥 珀外 , 还 广 泛 存 在 于多 种植 物及 人 和动 物 的丁 二 酸组 织 中 , 为无
色或 白色 、 无嗅而具有酸味的固体。 有 2种晶型 ( O t 一 型和 一 型) , 0 【 一 型在 1 3 7 o C以下 稳 定 , 而J B 一 型在 1 3 7
1 丁 二 酸 的 规 格 及 性 质 用 途
1 . 1 丁 二 酸 的技术 规格 指标
目前 我 国丁二 酸 行业 执 行 的标 准 为 HG 3 - 1 1 0 2 —
9 7 《 丁二 酸》, 其 主要 指标 如表 1 所示。
表 1 我 国丁 二 酸 产 品行 业标 准 技 术 指 标
水, 形 成 丁二 酸酐 ; 丁 二 酸 可 与碱 反 应 , 也 可 以发 生
石蜡氧化法是传统的生产 方法 , 石蜡 在钙 、 锰 催化
酯化 、 还原、 磺化等反应。
1 . 3 丁 二酸 的用 途
下深度氧化得到混合二元酸氧化石蜡, 后者通过热水
蒸气蒸馏 , 去除不稳定羟基油 溶性酸 和酯 后 , 水相 中含
成方法 , 分析总结 了 目前 各种合 成方 法的优缺 点, 提出q - z酸 的市场现状 , 对丁二酸未来 的发展进行展望。
关键 词: 丁二酸 ; 合 成方法 ; 展 望
中图分类号 : T Q 2 2 5 . 1 4 4 文献标识码 i A 文章编号 : 1 0 0 8 - 8 2 6 1 ( 2 0 1 6 ) 0 1 - 0 0 0 3 - 0 4
丁 二 酸 的 合 成 研 究 现 状 及 发 展
张 方, 孙 凯, 周 振 鹏
三门峡 4 7 2 3 0 0 ) ( 河南 开祥 化工有限公司 , 河南
己二酸的合成方案
己二酸的合成方案己二酸是一种重要的有机化合物,在化工、医药等领域具有广泛的应用。
本文将介绍一种合成己二酸的方案,以供参考。
一、材料及设备准备1. 己烷、高锰酸钾、浓硫酸、甲醇、氯化氢2. 理化实验室所需设备,如反应瓶、恒温槽、冷凝器等。
二、实验步骤1. 反应物准备:将2.5 mol己烷取入反应瓶中。
2. 高锰酸钾氧化:向反应瓶中加入适量高锰酸钾,使其与己烷摩尔比为1:1。
使用搅拌棒将溶液充分搅拌均匀。
3. 反应进行:将反应瓶放入恒温槽中,保持恒温,温度控制在50-70°C之间,同时进行反应。
4. 冷却降温:反应持续一定时间后,将反应瓶取出,放置于冷水中进行冷却降温。
5. 己二酸析出:将冷却后的反应液慢慢加入浓硫酸中,并用搅拌棒充分搅拌。
随着加入浓硫酸,己二酸逐渐析出并形成沉淀。
6. 沉淀处理:将沉淀从溶液中分离出来,使用真空滤器进行过滤。
过滤后的己二酸沉淀用甲醇进行洗涤。
7. 己二酸干燥:将洗涤后的己二酸沉淀置于通风器中,进行干燥处理。
8. 己二酸的纯化:将干燥后的己二酸置于冷凝器中,在氯化氢气氛下进行加热,通过蒸馏的方式对己二酸进行纯化。
三、注意事项1. 实验过程中应严格遵守安全操作规程,避免发生化学品外溢、热源泄漏等危险。
2. 己烷需储存于密闭容器中,避免接触空气。
高锰酸钾需防潮保存,放置于干燥处。
3. 反应物与溶液的加入,应控制速度和顺序,以免发生剧烈反应或溅溶液事故。
4. 冷却降温和沉淀处理的过程中,需要逐步操作,避免温度、压力的快速变化。
5. 纯化过程中,氯化氢气体具有一定的腐蚀性和毒性,请注意安全操作。
总结:通过上述合成方案,可以获得较纯的己二酸。
在实际操作中,应遵循实验室的安全规程,掌握好反应条件与操作步骤,确保合成过程的安全性和产物的质量。
己二酸作为重要的有机化合物,其合成方案具有重要的实际应用价值。
制备丁二酸相关方法
生物质发酵生产丁二酸项目调研一、项目可行性报告(一)立项的背景和意义丁二酸(Succinic Acid)又称琥珀酸,是一种重要的“C4平台化合物”,广泛存在于动植物和微生物体内,是TCA循环的中间产物之一,它作为有机合成原材料、中间产物或专用化学品可应用于食品、医药、农药、染料、香料、油漆、塑料和材料工业等众多领域。
其中医药领域,主要用于生产琥乙红霉素等药品;农业领域,主要用于生产植物生长调节剂、杀菌剂等;食品领域,主要用于液体调味品及炼制品的风味改良剂等;染料领域,主要用于生产高级有机颜料酞菁红等,2010年丁二酸在这四个领域总价值超过24亿美元。
除此之外,丁二酸的主要潜在应用领域是基础化工原料,它可以作为许多重要的中间产物和专业化学制品,还可以取代很多基于苯和石化中间产物的化学品,这可减少在超过300种苯基化学制品的生产和消费过程中所产生的污染,丁二酸的结构是饱和的二羧酸,可以转化为包括l,4-丁二醇(BDO)、四氢呋喃(THF)、γ-丁内酯(GBL)、己二酸和N-甲基吡咯烷酮等一系列重要的工业化学品。
据统计丁二酸全世界市场需求量可高达2700万t/a,美国能源部发布的报告中将丁二酸列为12 种最有潜力的大宗生物基化学品的第一位。
图1.1是以丁二酸及其衍生物为原料的化学制品路线图。
图1.1 丁二酸及其衍生物路线简图采用生物法制备丁二酸的技术将填补了国内生物法路线生产丁二酸的空缺。
丁二酸通过加氢还原反应可以制取1,4丁二醇,丁二酸分别与1,4-丁二醇和己二醇进行聚合即可得到生物可降解塑料PBS(聚丁二酸丁二醇酯)和PHS(聚丁二酸己二醇酯)。
假如过程中使用的氢气和热量也是使用生物质分解和发酵产生的话,那整个聚酯多元醇领域的原料和能量就应该可以算是与传统能源完全分离了,该项目将成为生物质循环利用的示范性工程。
另外,由于石油危机及环境污染的双重压力,生物质发酵法生产丁二酸以其具有节约大量的石油资源并且可以降低由石化方法产生的污染等优点而备受国内外专家学者的重点关注。
合成生物学 丁二酸
合成生物学丁二酸
摘要:
一、合成生物学的概念
二、丁二酸的性质与用途
三、合成生物学在丁二酸生产中的应用
四、我国在丁二酸生产方面的挑战与机遇
五、结论
正文:
合成生物学是一门交叉学科,通过设计和改造生物系统,实现特定目标。
近年来,随着技术的进步,合成生物学在许多领域取得了显著成果,其中之一便是丁二酸的生产。
丁二酸,又称琥珀酸,是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂等行业。
传统的丁二酸生产方法主要依赖于石油化工,存在成本高、污染大等问题。
而利用合成生物学技术,可以实现丁二酸的生物合成,从而降低生产成本,减少环境污染。
在丁二酸的生物合成中,合成生物学主要通过改造微生物的基因,使其具备合成丁二酸的能力。
例如,我国科学家已经成功地将合成丁二酸的基因导入到大肠杆菌中,实现了丁二酸的高效合成。
此外,通过对生物合成途径的优化,还可以进一步提高丁二酸的产量。
尽管我国在丁二酸生物合成方面取得了一定的成果,但仍面临着许多挑战。
首先,相较于传统生产方法,生物合成丁二酸的效率仍有待提高。
其次,
合成生物学的应用仍处于初级阶段,相关技术尚需不断优化和完善。
最后,政策支持、人才培养等方面也需要进一步加强。
总之,合成生物学在丁二酸生产中的应用具有巨大的潜力和优势。
生物发酵法制丁二酸生产工艺的研究与应用
生物发酵法制丁二酸生产工艺的研究与应用魏世康【摘要】丁二酸是一种重要的化工原料,广泛用于食品、医药和化工等行业,市场前景广阔。
微生物发酵法生产丁二酸具有高效、环保、可持续利用的特点,是一种新型的绿色化工生产工艺。
本文介绍了微生物发酵法制备丁二酸的生产工艺并对其应用前景进行了展望。
%Succinic acid is an im portantchem icalm aterial.Itis w idely used in food,m edicine and chem icalindustry,and has broad m arketprospect. The process ofsuccinic acid ferm entation is a new type ofgreen chem icalproduction process and has the characteristics ofhigh efficiency,environ-m entfriendly and sustainable utilization.In thispaper,the m icrobiologicalferm entation technology ofsuccinic acid w as introduced,and the applica-tion prospectsofsuccinic acid w ere also analyzed.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P15-19)【关键词】丁二酸;生物发酵;工艺;应用【作者】魏世康【作者单位】中国石化扬子石油化工有限公司化工厂,江苏南京 210048【正文语种】中文【中图分类】TQ921丁二酸又称作琥珀酸,是一种重要的二元羧酸,可以合成多种复杂有机物,在医药、食品、合成塑料、生物可降解材料等领域有广泛的应用。
硫酸氢钠催化合成丁二酸、己二酸混合二乙酯
c n i o s a e a o l w : a e n 001 ls c i ae a i . . 1 mo d p t cd t e mo a ai fe h n lt o d t n r sf l s b s d o . mo u c n t cd 0 1 la i a e a i . h lr r t o t a o o i o 7 o s c i c c di . , s f a a y t s . , h k n a e a e t s 5mL a d t er a t nt . h T ey ed u cn t i 60 ma s c t ls 0g t et i gw t r e g n , n ci mei 1 . h i l a s o i3 a r i2 h e o i s 5
时 , 水 乙醇 与 丁二酸 、 无 己二 酸混 合二 元 酸 的物 质 的量 比为 6 , . g催 化 剂 ,5mL环 己烷 作 带水 . 3O 0 2
剂, 反应 时 间 1 , . h 混合 二 乙酯 收率 达 8 .6 5 38 %
关键 词 : 丁二 酸二 乙酯 ; 己二酸 二 乙酯 ; 酸氢钠 ; 化 ; 成 硫 催 合
参 考文献 :
[1] 张杏芬译. 国外火炸药 原材料性能 手册[ . M] 北京 : 器工业 出版 兵
社 ,9 12 ,2 1 9 :1 . 2
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[ 王 晶禹, 7] 张景林, 徐文峥. M H X炸药 喷射结 晶超细化实验研究【 . J 】
Ab t a t s r c :Th y t e i fd e h ls c i a e a it la i a e u i g s d u b s la e a a ay th sbe n e s n h ss o i t y u c n t nd d ehy d p t sn o i m iu f t s c t ls a e sud e . t i d Thef c o si fue i h y h sswe ed s u s da d t ebe tc n ii n r o n u . a t r l ncngt es nt e i r ic s e n h s o d to swe ef u d o tTheb s e ci n n e t a to r
生物法制备丁二酸
化工、造纸、纺织等行业和领域。
技术优势(特点、指标等)1. 避免了酸法对设备耐酸的要求,生产工艺属绿色工艺;2. 克服了酶法对酶纯度和活性要求高、操作控制难的问题;3. 淀粉的水解转化率与酶法相当,比酸法高,最高可达96.39%;4. 生产出的淀粉糖浆色泽浅,质量好,不仅避免了脱色工序,节约了精制费用,而且有利于后续工艺利用。
技术水平领先项目所处阶段工艺放大阶段投资规模及设备需求8万设备需耐低压经济效益分析年产值2W合作方式技术指导生物法制备丁二酸项目概述(功能、用途等)丁二酸是生物炼制产品工程中最重要的碳四平台化合物,在医药、食品、化学工业等领域具有广泛的用途。
目前丁二酸主要消费市场如下:最大的市场是作为表面活性剂、清洁剂添加剂和起泡剂;第二是离子鳌合剂;第三个市场是食品行业中作为酸化剂、pH改良剂、风味物质和抗菌剂;第四个市场是和健康有关的产品,包括医药、抗生素和维生素的生产,但丁二酸真正的潜力是作为大规模工业原料的应用,替代苯和石油等大宗化工原料的前景非常的广阔,如1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、已二酸等。
近年来PBS(聚丁二酸丁二醇酯)类高分子材料由于其出色的性能正成为生物材料中的佼佼者。
日本昭和高分子和美国伊士曼公司进行了PBS的工业化生产,规模相对较小,分别为5000吨和15000吨,主要原因在于其聚合单体——丁二酸的成本较高。
采用生物法制备PBS类材料的聚合单体——丁二酸可大幅降低其原料成本,对于加速PBS材料的应用与推广具有非常重要的意义。
技术优势(特点、指标等)南京工业大学丁二酸课题组科研人员经过不懈的努力,在生物基丁二酸的生产研究方面取得了重大突破。
课题组筛选获得一株丁二酸生产菌株产琥珀酸放线杆菌NJ113(CGMCC NO.1716),具有优良的丁二酸生产性状,目前生物法制备丁二酸项目已取得中试技术开发的成功,利用5M3发酵罐进行丁二酸的发酵生产,产物浓度可以达到70g/L,质量收率达到70%,生产强度达到2.0g/(L·h)。
生物制sa(丁二酸)原料
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合成生物学市场空间及应用领域广阔
合成生物学市场空间及应用领域广阔据CB Insights 统计数据显示,全球合成生物学市场规模在2019年达到53 亿美元,2020 年达到68亿美元,并预计到2024年合成生物学市场规模将增长至189亿美元,年复合增长率达29.1%。
从当前市场分布看,占比最高的依次为医疗健康、科学研究和化学工业。
在医疗医学领域,合成生物学的快速发展带来了新鲜血液与动力。
1)合成生物学应用于天然药物、抗生素等的人工合成潜力已经得到证明。
化学法生产化学品大多集中于结构清晰、简单的化学物质,而对于天然药物等大分子化合物大多只能来源于植物、动物、真菌细菌等自然来源的提取。
但由于其提取工艺能耗大、提取率低,目前大部分仅能通过全合成或半合成的方式制得,这成为制约天然药物价格的重要原因之一。
通过合成生物学手段,将产生这些代谢产物的基因簇进行异源表达并利用发酵工程进行大规模制备,将成为解决药品供应和价格昂贵问题的方法之一。
目前,利用重组大肠杆菌细胞工厂合成体紫杉二烯,重组酵母细胞工厂生产青蒿酸和人参皂苷等,都已经打通合成路线或即将达到产业化水平。
抗氧化作用显著的白藜芦醇(resveratrol)、具心血管保健作用的柚皮素(naringenin)、抗病毒和凝血作用显著的咖啡酸(caffeic acid)等也有较长的研究历史,在酿酒酵母和大肠杆菌中均已构建工程菌。
2)合成生物学可提升疫苗研制效率。
当前全球疫情仍在肆虐,且病毒持续变异,给疫苗开发带来巨大难度。
合成生物学则可使疫苗开发模块化,不同病原微生物的保护性抗原对应可变模块,根据中和性抗体来设计并合成与之相对应的保护性抗原,即可快速制造适应新疫情的病毒疫苗。
在疫情突发时,合成生物学技术可以根据病原基因组序列进行迅速分析,并快速人工合成保护性抗原基因,大大提升疫苗的研制效率。
3)此外,合成生物学在干细胞与再生医学、药物载体的靶向递送和治疗等领域均在发挥重要作用。
在化学工业领域,合成生物学有望助力解决化工原料及能源问题,并在部分化学品的生产上已体现出成本优势。
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丁二酸己二酸合成生物学
丁二酸和己二酸是两种常见的有机化合物,它们在合成生物学领域有着重要的应用。
本文将从不同角度探讨丁二酸和己二酸在合成生物学中的应用。
丁二酸和己二酸是生物合成领域中重要的原料。
它们可以通过生物发酵法或化学合成法获得。
在生物发酵法中,通过微生物发酵产生的丁二酸和己二酸具有较高的纯度和产率,因此在合成生物学领域得到广泛应用。
丁二酸和己二酸可以用作生物聚合物的合成单体。
生物聚合物是一种通过生物合成的高分子化合物,具有生物相容性和可降解性等优点。
丁二酸和己二酸可以与其他单体如丙二醇等反应,形成聚酯类化合物,用于制备生物可降解塑料、生物医用材料等。
丁二酸和己二酸还可以作为微生物代谢工程中的底物。
通过基因工程手段,可以将丁二酸和己二酸代谢途径导入到微生物中,使其能够合成这些化合物。
这对于生物质能源的生产以及环境污染物的降解具有重要意义。
丁二酸和己二酸还可以用于合成生物学中的合成生物研究。
合成生物学是一门综合了生物学、工程学和计算机科学等多学科的交叉学科,旨在通过重新设计和构建生物系统来实现特定的功能。
丁二酸和己二酸作为合成生物学中的重要原料,可以通过基因工程和合成
生物学技术进行合成生物的设计和构建,实现特定的代谢途径和代谢产物的产生。
丁二酸和己二酸还可以用于合成生物学中的代谢工程研究。
代谢工程是一种通过改造代谢途径和调控代谢通路来实现特定代谢产物的生产的技术。
丁二酸和己二酸作为代谢工程的底物,可以通过调控相关基因的表达和代谢途径的优化,实现高效生产特定代谢产物的目的。
丁二酸和己二酸在合成生物学中具有广泛的应用前景。
它们可以作为原料用于生物合成和生物聚合物的制备,也可以作为微生物代谢工程和合成生物学研究的底物。
随着合成生物学技术的不断发展,相信丁二酸和己二酸在合成生物学中的应用会越来越广泛,为推动生物技术和绿色化学的发展做出更大贡献。