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生物质能开发利用新进展:用糖醛制备生化试剂
2020-08-04 17:21:17来源:元素商城

生物质是人类赖以生存的重要能源之一,在整个能源系统中占据十分重要的地位。生物质能的开发利用,有利于解决能源、生态环境问题,比如木质纤维素的广泛应用。近日,《德国化学应用》报道了关于生物质能应用的新进展,新加坡科学家将生物质整合到有机氮化学品供应链中,使用生物质衍生物制备了生化试剂D-脯氨酸。

D-脯氨酸是五元环非蛋白源氨基酸,是一种重要的生化试剂,既是合成各种光学活性化合物、吡咯烷衍生物的重要中间体,也是重要的手性试剂之一。D-脯氨酸的制备方法主要包括化学法和生物法。化学法包括不对称合成法和不对称转换法,生物法主要采用生物降解法。

此项研究中,研究人员在设计的Pd@S-1和H-beta沸石催化系统上,通过串联脱羰-胺化反应实现了生物质衍生物糠醛向吡咯的一步转化,其产率为75%,然后用CO2羧化并在Rh/C催化剂上加氢后,使吡咯经过两个步骤后进一步转化为DL-脯氨酸。最后用大肠杆菌处理后,获得了有价值的D-脯氨酸,其理论上的最高产量为50%,生成目标产物的含量为99%。

D-脯氨酸.jpg 

该工作建立了一种新的途径,通过以吡咯为中间枢纽将生物质衍生的商品原料(糖醛)与高价值的有机氮化化学物质连接起来,不仅提供了制备生化试剂D-脯氨酸的新思路,而且为在生物炼油厂中建立有机氮化学品供应链的提供了可能性,有助于扩大产品多样性并提高生物炼油厂的经济竞争力,对于生物质能的高效开发利用意义非凡。

参考文献:

Song Song et al. Integrating Biomass into Organonitrogen Chemical Supply Chain: Production of Pyrrole and D‐Proline from Furfural. Angew., 2020.DOI: 10.1002/anie.202006315

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