生物催化劑在有機合成方面的應用
一、生物催化劑應用于取代反應許多酶都可以用來催化丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸衍生物beta-碳上的取代反應以及蛋氨酸等化合物r-碳上的取代反應 。如O-乙酰基絲氨酸在酶的作用下,發生beta-碳原子上的取代反應,得到L-半胱氨酸 ,再如,L-半胱氨酸與L-高絲氨酸反應,在酶的作用下,r-碳上的羥基被取代,生成L-胱硫醚。二、生物催化劑應用于加成與消除反應1 碳碳雙鍵的加成 H.-E.Hogberg及P Berglund等人系統地研究了碳碳雙鍵在酵母粉下的加成反應。2 碳氧雙鍵的加成 醛縮合酶可以催化羥醛縮合反應。在這一類酶中,以果糖-1,6-二磷醛縮酶(FDPA)在有機合成中的應用研究最為深入。舉例來說,在二羥基丙酮與2-羥基丙醛的反應中,以果糖-1,6-二磷醛縮酶催化,得到Furaneol。三、生物催化劑應用于酯的合成及水解反應1 酯的合成 酯的合成常用羧酸和醇作原料,例如洋蔥假單胞菌脂肪酶經PEG修飾后能溶于苯中,可在25℃有效......閱讀全文
生物催化劑的應用
目前,生物催化工藝對化學工業已產生重大影響,全球酶市場規模約60億美元。在傳統方面,微生物和酶工藝已被用于生物衍生原料的制造,現在開始擴展到石油衍生材料領域,并且在有機藥品合成及柴油微生物脫硫中得到廣泛應用,在反應中作歧化劑。在生產手性小分子的藥物及中間體時,生物轉化和傳統的化學方法最顯著的區別就是
生物催化劑的篩選
生物催化劑的廣泛應用有賴于對大量生物分子的有效篩選和檢驗。不同菌株和不同酶的催化專一性、活力及穩定性有很大差異,因此有關菌種分離、篩選、選育等工作不可缺少。在實際工作中,要擴大生物催化劑的應用必須解決生物催化中的一些典型困難和操作上的限制,如溫度、pH值、產物抑制、反應速度及處理的物料濃度等。要解決
生物催化劑的缺點
生物催化劑的本質是酶,雖然具有催化效率高、專一性強和污染少等優點,但在有機溶劑中生物催化劑的穩定性和耐受性都很低,易受到有機溶劑的破壞,此外它的催化活性還受到溶劑pH和反應溫度的影響。
生物催化劑的來源
目前,少數生物催化劑是從動植物組織中提取的,多數來自于微生物細胞。除真核生物和單細胞酵母(如從南極假絲酵母中得到了高效脂肪酶CALB)外,原核微生物是生物催化劑的主要來源。由于原核微生物(細菌和古生菌)是地球上出現最早和數量最多的生命形態,經歷了漫長的演變后,許多微生物為適應“惡劣”環境而具有了非常
生物脫硫催化劑的篩選
為了有效脫除石油及其產品中的有機硫,本實驗采用復雜有機硫化合物為限制性底物的馴化方式,從被原油污染土壤中馴化、篩選,分離得到對有機硫具有一定脫除效果的菌株,鑒定為枯草芽孢桿菌亞種(Bacillus subtilis subsp. subtilis) ;以該菌株和白腐真菌作為出發菌株,通過原生質體融
生物催化劑的概念和特點
生物催化是利用生物催化劑(酶或微生物)來改變(通常是加速)化學反應的速率。生物催化劑是指生物反應過程中起催化作用的游離或固定化細胞以及游離或固定化酶的總稱。特點:一、效率極高。二、高度專一。三、條件溫和。四、清潔環保。
D塔格糖的生物催化劑生物合成
D-塔格糖是一種天然的低能量填充型甜味劑,具有抑制高血糖,改善腸道菌群和不致齲齒等多種生理功效。D-塔格糖是一種稀有糖,通常利用化學轉化或生物轉化方法進行大量生產。L-阿拉伯糖異構酶(L-arabinose isomerase, AI)能分別催化L-阿拉伯糖和D-半乳糖異構為L-核酮糖和D-塔格糖,
生物催化劑在醫學方面的應用
生物催化劑在醫學方面的應用已引出人工細胞、人工器官等新概念。如利用微囊化技術,將酶等生物大分子固定在0.2-3um的半透膜內,形成人工細胞。由于薄膜的隔離,囊內的酶分子不與囊外的免疫球蛋白接觸,也不受水解酶的破壞,這樣制成的含有一種酶的人工細胞就是第一代人工細胞。利用這種脲酶微囊即脲酶的人工細胞可以
生物催化劑應用于取代反應
許多酶都可以用來催化丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸衍生物beta-碳上的取代反應以及蛋氨酸等化合物r-碳上的取代反應 。如O-乙酰基絲氨酸在酶的作用下,發生beta-碳原子上的取代反應,得到L-半胱氨酸 ,再如,L-半胱氨酸與L-高絲氨酸反應,在酶的作用下,r-碳上的羥基被取代,生成L-胱硫醚。
成功研制新型木質纖維素整合生物糖化生物催化劑
木質纖維素具有儲量大、可再生的特點,發展木質纖維素的高效轉化技術不僅可以實現低值農業廢棄生物質的高效利用,而且有望從根本上提出全新的能源與產糧出口。能源所開發新型木質纖維素整合生物糖化生物催化劑。 課題組供圖 木質纖維素的復雜結構和組成形成了天然拮抗降解作用的屏障。因此,如何實現木質纖維素高效
《能源與燃料》:蝦殼催化劑有助制造生物柴油
隨著對全球化石燃料枯竭的擔心,越來越多人對可再生的能源例如生物柴油感興趣,希望用它們去填補對能源的渴求。但是,生物柴油的制造技術中有一項是用催化劑來加速大豆、蓖麻,以及其他植物油轉化成柴油的化學過程,目前為止,所使用的催化劑不僅不能再次使用,而且必須使用大量水來中和,排出大量污染過的廢水。
生物催化劑應用于加成與消除反應
1 碳碳雙鍵的加成 H.-E.Hogberg及P Berglund等人系統地研究了碳碳雙鍵在酵母粉下的加成反應。2 碳氧雙鍵的加成 醛縮合酶可以催化羥醛縮合反應。在這一類酶中,以果糖-1,6-二磷醛縮酶(FDPA)在有機合成中的應用研究最為深入。舉例來說,在二羥基丙酮與2-羥基丙醛的反應中,以果糖-
生物催化劑在食品工業中的應用
在食品工業中可以用來降低粘度、提高提效率(或分離效率)、增香、實現生物轉化等。在這些應用方面也同樣推廣應用固定酶技術,目前世界上規模最大的固定酶工藝就是用固定化葡萄糖異構酶以葡萄糖為原料生產果糖糖漿。具體方法是將葡萄糖異構酶固定在二乙胺乙基纖維素上,異構化條件是溫度為20℃,PH為6—9。這種固定酶
生物催化劑在有機合成方面的應用
一、生物催化劑應用于取代反應許多酶都可以用來催化丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸衍生物beta-碳上的取代反應以及蛋氨酸等化合物r-碳上的取代反應 。如O-乙酰基絲氨酸在酶的作用下,發生beta-碳原子上的取代反應,得到L-半胱氨酸 ,再如,L-半胱氨酸與L-高絲氨酸反應,在酶的作用下,r-碳上的羥基被取代
生物反應器是利用生物催化劑為細胞發酵的設備
生物反應器是利用生物催化劑為細胞培養(或發酵)或酶反應提供良好的反應環境的設備,通常稱為生物反應器或酶反應器。用于污水生物處理的曝氣池或厭氣消化罐也可作為生物反應器的一類。生物反應器是生物反應過程中的關鍵設備,它的結構、操作方式和操作條件對生物技術產品的質量、轉化率和能耗有著密切關系。 生物反
我國科學家成功合成水裂解生物催化劑
光合作用下,植物利用太陽能將水裂解,釋放出氧氣,獲得電子、質子的過程是自然界最重要的能量轉換和物質轉換過程。科學家一直試圖模擬這一過程以獲得潔凈的氫能,但如何制備高效的人工水裂解催化劑一直困擾著他們。 最近,中科院化學所張純喜研究小組首次成功合成與光合作用水裂解催化中心類似的人工催化劑,這一工
德國研發出生物催化劑實現高效氫氣保存方法
氫不容易存儲和運輸,這是其作為燃料使用的主要障礙。而德國生物學家發現一種酶,可以用作高效的催化劑將氫氣和二氧化碳轉換為甲酸,從而找到了一個安全高效的氫氣保存方法。相關研究發表在近日的《科學》雜志上。 氫氣是一種對環境友好的未來替代能源。為了更加容易直接處理氫,人們一直在考慮替代方法,其中之
研究闡述了光催化生物質精煉的催化劑設計
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰、副研究員羅能超團隊發表光催化生物質精煉的催化劑設計綜述性文章,總結了光催化劑的表面結構、電子結構以及助催化劑等因素對生物質精煉中的界面電荷轉移和自由基反應的影響,為實現高效、高選擇性的光催化生物質精煉提供借鑒。相關成果發表在《自然-合成》上。 生物
研究闡述了光催化生物質精煉的催化劑設計
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰、副研究員羅能超團隊發表光催化生物質精煉的催化劑設計綜述性文章,總結了光催化劑的表面結構、電子結構以及助催化劑等因素對生物質精煉中的界面電荷轉移和自由基反應的影響,為實現高效、高選擇性的光催化生物質精煉提供借鑒。相關成果發表在《自然-合成》上。生物質是地球
生物催化劑應用于酯的合成及水解反應
1 酯的合成 酯的合成常用羧酸和醇作原料,例如洋蔥假單胞菌脂肪酶經PEG修飾后能溶于苯中,可在25℃有效催化萜烯醇香料(香茅醇、香葉醇、金合歡醇、植醇)和短鏈羧酸(2-5碳酸)的酯化反應,產率80-95% ,酶也可以完成單脂肪酸甘油酯的合成,以及促進內酯的合成等。另外酯交換反應也是制備酯的一個重要方
大連化物所單原子催化劑應用生物質轉化反應研究取進展
近日,大連化物所航天催化與新材料中心的王愛琴研究員、張濤院士團隊在長期從事單原子催化劑和生物質轉化研究基礎上,首次將高金屬載量的Ni-N-C單原子催化劑應用于生物質轉化反應中并取得重要進展。相關工作以通訊形式發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并被選為熱點文章
青島能源所:新型生物質基碳材料負載催化劑制備方法
雜原子摻雜碳材料,由于其大比表面積、高孔隙、良好的電子傳導性以及熱、機械穩定性等特點,已被廣泛應用于催化、能源、生命科學等領域。傳統的制備方法往往都以不可再生碳源作為原料,制備過程一般要加入昂貴的模板、活化劑及雜原子源等。近年來,隨著能源危機的日益凸顯,以自然界中廉價易得、可再生的生物質為原料制
貴金屬催化劑催化吡啶及其衍生物的加氫反應
制備負載型高分散的納米貴金屬催化劑和含釕的雙金屬催化劑,并考察了催化劑對吡啶及其衍生物加氫反應的催化性能。?結果表明,5%釕炭催化劑對吡啶加氫反應的催化活性高于5%鈀炭和5%鉑炭,在100度,3.0Mpa,1小時和 釕/吡啶摩爾比2.5/1000的條件下,5%釕炭催化吡啶加氫的轉化率大于99.9
中國科大模擬生物酶設計制備氧還原反應電催化劑
錳(Mn)基催化劑通常對電催化氧還原反應(ORR)活性較低。然而,在生物界中,錳(II)離子常常是多種金屬酶的輔因子。例如,具有Mn輔因子的血紅素銅氧化酶(HCO)可以將O2還原成H2O,其活性中心Mn金屬離子同時與O和N原子配位。 近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心和化學與材料
水熱法從生物質制備高效碳催化劑研究獲進展
生物質廣義為一切有機的可以生長的物質,狹義指植物的主要組分纖維素、半纖維素和木質素。全球每年光合作用產生的生物質約1700億噸,所含的能量相當于5355億桶原油,遠高于2015年的原油消耗量(約350億桶)。目前生物質的利用有限,僅為3%-4%,其開發利用很有前景。目前關于生物質轉化的研究主要集
原子催化劑應用于生物質轉化反應研究取得新進展
近日,中科院大連化物所航天催化與新材料中心的王愛琴研究員、張濤院士團隊在長期從事單原子催化劑和生物質轉化研究基礎上,首次將高金屬載量的鎳-氮-碳(Ni-N-C)單原子催化劑應用于生物質轉化反應中并取得重要進展。相關工作以通訊形式發表在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int.
原子催化劑應用于生物質轉化反應研究取得新進展
近日,中科院大連化物所航天催化與新材料中心的王愛琴研究員、張濤院士團隊在長期從事單原子催化劑和生物質轉化研究基礎上,首次將高金屬載量的鎳-氮-碳(Ni-N-C)單原子催化劑應用于生物質轉化反應中并取得重要進展。相關工作以通訊形式發表在《德國應用化學》(Angew. C
我所發表光催化生物質精煉的催化劑設計綜述文章
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202403/t20240327_7055091.html近日,我所生物能源研究部生物能源化學品研究組(DNL0603組)王峰研究員、羅能超副研究員團隊發表光催化生物質精煉的催化劑設計綜述性文章,總結了光催化劑的表面結構、電
高活性的生物質碳負載Fe/Pt單原子雙功能催化劑
單原子催化劑因具有較大的原子利用效率、量子尺寸效應和活性中心的配位不飽和構型,在催化領域受到廣泛關注。近年來,單原子催化劑在燃料電池、電解水和金屬-空氣電池等可再生能源技術領域快速發展。然而,單原子催化劑的活性位點數量有限,催化劑合成過程相對復雜,且大多數用于合成單原子催化劑載體的化學品價格昂貴
生物質衍生碳基電催化劑構筑及應用研究獲進展
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所環境與能源納米材料中心在生物質衍生碳基電化學催化劑方面取得一系列進展。該系列研究為以廉價、資源豐富的生物質資源作為原材料制備高性能碳基電化學催化劑開拓了新的思路,具有重要的實際應用意義。相關研究成果相繼發表在Phys. Chem. Chem. Ph