生物催化合成已二腈

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     腈是化学领域最重要的官能团之一,在化工产品中具有突出的重要性,包括药品、精细化学品、聚合物原料和溶剂等众多产品都含有腈。其中,已二腈的产量仅次于丙烯腈,达到100万吨/年以上,其易于转化为己基-1, 6-二胺后再合成多胺,是合成尼龙66的重要前体。目前,合成己二腈的方法主要有丙烯腈电解二聚法、丁二烯氢氰化法、己二酸催化氨化法,当前工业上占主导地位的是杜邦开发的丁二烯氢氰化法,而不足的是该过程需要利用大量剧毒性的氰化氢。

据此,近日德国比勒费尔德大学的研究者开发了醛肟脱水酶(aldoxime dehydratases)催化α,ω-二醛肟脱水生产已二腈的生物催化路线。他们通过合成不同的α,ω-二醛肟,并测试多种来源醛肟脱水酶的底物谱确定己二醛二肟为最佳底物。与化学法比,生物催化路线反应温和,不需要使用氰化氢或苛刻反应条件,同时产物二腈具有高度的区域和化学选择性。在底物量高达100g/L的条件下选择性合成已二腈的转化率可达80%。在实验室升级过程装置下,50g/L产物的转化率超过99%,表现出该技术的应用潜质。

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相关研究发表在2018年11月29日的nature communications杂志:“Biocatalytic production of adiponitrile and related aliphatic linear α,ω-dinitriles”。

据悉已二腈合成技术当前仍被国外垄断,中国尚没有己二腈的生产商,虽然也有尝试一些新技术,但都未能形成产能。


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