《低共熔生物質單糖製備5-氨基乙醯丙酸的合成機制與調控》是依託廈門大學，由曾憲海擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低共熔生物質單糖製備5-氨基乙醯丙酸的合成機制與調控
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曾憲海
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
5-氨基乙醯丙酸（5-ALA）是在醫藥、農業等領域套用廣泛的重要化合物。然而，由於5-ALA的合成效率低下，導致其價格昂貴，嚴重影響了其在多方套用的推廣。傳統的5-ALA製備方法存在選擇性差、收率低、分離提純困難等不足，因此，開發新型、綠色高效的5-ALA合成路徑，對降低其生產成本和套用推廣具有重要的理論及實際意義。本申請提出以生物質單糖為原料、在低共熔體系中催化合成5-氯甲基糠醛（5-CMF）後、經Gabriel反應及水解得到5-ALA的綠色合成方法。本申請試圖闡明生物質單糖在低共溶體系中催化製備5-CMF的反應機理和產物控制規律、探索5-CMF發生Gabriel反應的路徑與調控機制、揭示Gabriel反應產物經開環水解生成5-ALA的途徑與機理。通過上述系統研究，構建廉價、條件溫和、高效的5-ALA合成體系，為形成綠色、經濟的5-ALA合成路線提供理論基礎。
結題摘要
5-氨基乙醯丙酸（5-ALA）是自然界生物體中廣泛存在的重要化合物，它直接參與生物體內光合作用、維生素和血紅素合成、卟啉化合物合成等眾多生化反應。近年來，隨著研究的進一步深入，5-ALA 在醫藥、農業等領域具有廣泛的套用前景。然而，由於5-ALA的合成效率低下，導致其價格昂貴，嚴重影響了其在多方套用的推廣。傳統的5-ALA製備方法存在選擇性差、收率低、分離提純困難等不足，因此，開發新型、綠色高效的5-ALA合成路徑，對降低其生產成本和套用推廣具有重要的理論及實際意義。 本項目堅持綠色化學反應的理念，以生物質單糖為原料，構建了生物質單糖與氯化物的低共熔及低共熔-有機雙相體系，並在該體系中經高效轉化為呋喃化合物（5-羥甲基糠醛、5-氯甲基糠醛），呋喃化合物再經Gabriel反應、氧化開環水解等反應過程，製得目的產物5-ALA。項目構建了適用於生物質糖類轉化的反應及溶劑體系，闡明了糖類在DES體系中脫水成呋喃環、Gabriel及開環水解的反應路徑機制和規律，闡明了各反應過程中反應產物隨溫度、壓力、組分性質、組成等因素的變化規律，構建了綠色、廉價、條件溫和、反應高效的5-ALA合成體系，具有重要的推廣意義。 項目發表SCI收錄期刊論文16篇，其中發表在Green Chemistry、ChemSusChem、Industry Crops and Products、Renewable and Sustainable Energy Reviews等優良期刊上的論文6篇；申請國家發明專利6項；出版《乙醯丙酸化學與技術》（科學出版社，2018）一部；在國際學術會議上報告1次；培養博士2名、碩士2名、學士2名，其中3人獲得研究生國家獎學金。
