The invention discloses a method for preparing 3 amino 5 (alpha aminoethyl) tetrahydrofuran from N acetyl D glucose. The method first uses catalytic action to form 3 acetamido 5 acetyl furan with furan ring structure from GlcNAc, and then synthesizes 3 amino (alpha aminoethyl) furan step by step through enzymatic transaminase and deacetylase. Finally, 3 amino 5 (alpha aminoethyl) furan is hydrogenated to 3 amino 5 (alpha aminoethyl) tetrahydrofuran. Chitin, which is abundant in nature, can be used as raw material effectively, making it have a broader application prospects, and can be used to synthesize polyamide materials instead of petroleum-based binary amines. This method makes it of great economic significance.
【技术实现步骤摘要】
一种利用N-乙酰-D-葡萄糖制备3-氨基-5-(α-氨基乙基)四氢呋喃的方法
本专利技术属于生物质转化领域,具体涉及一种利用N-乙酰-D-葡萄糖制备3-氨基-5-(α-氨基乙基)四氢呋喃的方法。
技术介绍
全球聚酰胺(PA)产量在600万吨左右,并以每年5.4%的速度增长,其中38%用于纤维合成,60%经注塑或挤压成型,深加工制品约占2%左右。特别是随着汽车工业的发展,对尼龙产品的需求将进一步提升,预计到2020年将达到167亿美元的市场份额然而目前用于生产聚酰胺的单体二元胺仍以化学途径获得,是石油的衍生物。随着石油资源的日益枯竭以及人们对环境保护意识的普遍增强,以可再生的生物质资源为原料的生物制造材料开始得到更多重视,因而使用生物基聚酰胺替代传统尼龙是必然趋势。几丁质(C8H13O5N)n,甲壳质或壳多糖,由GlcNAc通过糖苷键结合起来的聚合物,是一种含氮多糖类物质,为虾、蟹、昆虫等甲壳的重要成分。在自然界中分布极其广泛,且含量仅次于纤维素,是世界第二大自然可再生资源。甲壳素单分子GlcNAc含有天然的N元素,将该含N化合物合理利用,能给社会带来更多的经济利益,对于废弃物处理和环境保护也有重要意义。能够将天然含N形成二胺单元形式应用于聚氨酯材料合成中,对于减少不可再生资源得利用,保护地球大气中二氧化碳的排放具有重要意义。目前,已经有人报道了在高温下热解N-乙酰氨基葡萄糖,得到了含氮化合物3-乙酰氨基-5-乙酰基呋喃,以3-乙酰氨基-5-乙酰基呋喃为平台可以转化制备许多重要的含氮化合物。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种利用N- ...
【技术保护点】
1.一种利用N‑乙酰‑D‑葡萄糖制备3‑氨基‑5‑(α‑氨基乙基)四氢呋喃的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,催化N‑乙酰氨基葡萄糖化催化制备3‑乙酰氨基‑5‑乙酰基呋喃取N‑乙酰氨基葡萄糖、催化剂和助催化剂于平行反应器中,加入不超过200mL溶剂溶解,再加热到110‑200℃,待反应20 ‑120 min后,停止反应,过滤去除不溶性杂质,对滤液采用减压蒸馏去除溶剂,再用10‑50 mL水将固体物质溶解得3‑乙酰氨基‑5‑乙酰基呋喃溶液,备用;所述N‑乙酰氨基葡萄糖、催化剂和助催化剂的质量比为0.1‑1:0.02‑0.15:0.02‑0.15;步骤2,使用转氨酶将3‑乙酰氨基‑5‑乙酰基呋喃5位羰基催化还原为氨基基团,生成3‑乙酰氨基‑5(α‑氨基乙基)呋喃取3‑乙酰氨基‑5‑乙酰基呋喃溶液,转氨酶粗酶液和转氨酶氨基供体1 mol/L异丙胺盐酸盐溶液按照体积比为1~8:1~10:1~8混合,投入50‑500 mL三角摇瓶中,再加入反应体积浓度为0.05~1 mM/L的辅酶5‑磷酸吡哆醛混合,在30‑40℃下温育0.5~10 h,离心取上清液作为反应液,备用,其中,异丙胺盐酸盐的p ...
【技术特征摘要】
1.一种利用N-乙酰-D-葡萄糖制备3-氨基-5-(α-氨基乙基)四氢呋喃的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,催化N-乙酰氨基葡萄糖化催化制备3-乙酰氨基-5-乙酰基呋喃取N-乙酰氨基葡萄糖、催化剂和助催化剂于平行反应器中,加入不超过200mL溶剂溶解,再加热到110-200℃,待反应20-120min后,停止反应,过滤去除不溶性杂质,对滤液采用减压蒸馏去除溶剂,再用10-50mL水将固体物质溶解得3-乙酰氨基-5-乙酰基呋喃溶液,备用;所述N-乙酰氨基葡萄糖、催化剂和助催化剂的质量比为0.1-1:0.02-0.15:0.02-0.15;步骤2,使用转氨酶将3-乙酰氨基-5-乙酰基呋喃5位羰基催化还原为氨基基团,生成3-乙酰氨基-5(α-氨基乙基)呋喃取3-乙酰氨基-5-乙酰基呋喃溶液,转氨酶粗酶液和转氨酶氨基供体1mol/L异丙胺盐酸盐溶液按照体积比为1~8:1~10:1~8混合,投入50-500mL三角摇瓶中,再加入反应体积浓度为0.05~1mM/L的辅酶5-磷酸吡哆醛混合,在30-40℃下温育0.5~10h,离心取上清液作为反应液,备用,其中,异丙胺盐酸盐的pH为6.0~9.0;步骤3,使用脱乙酰酶催化3-乙酰氨基-5(α-氨基乙基)-呋喃脱乙酰基团,生成3-氨基-5(α-氨基乙基)呋喃将步骤2中的反应液用酸调节pH至6.5~7.5,再加入脱乙酰酶粗酶液混合均匀,在25~40℃下温育0.5~8h,反应完成后,沸水浴2~5min后,去除蛋白,离心去除沉淀,收集上清液,再用10~100mL萃取剂萃取三次,并合并萃取液,减压浓缩得3-氨基-5(α-氨基乙基)-呋喃固体粗产品,所述反应液与脱乙酰酶粗酶液的体积比为1:1~10;步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈可泉,魏国光,张阿磊,周宁,欧阳平凯,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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