Ru/TiO2催化L-赖氨酸脱羧反应性能
2020-11-13李佳霖余秦伟王为强杨建明
工业催化 2020年9期
关键词:催化剂
李佳霖,石 坚,余秦伟,张 前,王为强,杨建明,吕 剑
(西安近代化学研究所,陕西 西安 710065)
氨基酸脱羧是重要的生物质资源,也是合成复杂有机体极具吸引力的生物基材料,通过氨基酸催化转化制备胺及胺的衍生物是生物质再生利用的重要途径,一些氨基酸可以通过脱羧直接获得具有高反应活性的多元胺,在生物、医药、农药和材料等领域发挥不可替代的作用[1-2]。
酶在氨基酸化学中具有重要地位,早在20世纪50年代,就有报道利用谷氨酸棒状杆菌和黄精短杆菌生产L-谷氨酸,目前生物发酵法仍然是制备大多数氨基酸的重要手段。德、日和韩等国科学家都对L-赖氨酸酶催化脱羧反应过程及相关性能进行了研究。秀崎友则等[3]和Lee K H等[4]利用表达赖氨酸脱氢酶的大肠杆菌催化72 h,对L-赖氨酸盐酸盐催化,构建戊二胺工程菌,提高了戊二胺产量。生物酶能够对特定底物进行脱羧,实现反应物的定向转化。然而,酶催化反应中,蛋白酶的环境耐受性较差,容易受金属毒化作用而失活,同时需要添加昂贵的辅因子并且严格控制反应体系的pH,工业化存在很大挑战。
化学催化法是实现氨基酸脱羧反应的关键科学途径,按照化学催化体系的相态分类,氨基酸脱羧反应可以分为均相催化和多相催化。均相催化剂普遍负载量高,具有催化剂稳定性差和产物难分离的缺点;非均相催化剂具有容易分离、催化剂稳定性高和容易连续操作等特点,是未来氨基酸脱羧的发展方向,具有广阔的应用前景。……
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