3-羟基丁酸作为生物降解塑料的重要原料,实现其工业化生产是治理“白色污染”,推动生物降解塑料研究,开发和应用的关键.因此,高质高效的制备3-羟基丁酸具有十分重要的意义.
生物法
利用单因素法和响应面中心试验法对假单胞菌(Psedomonas sp.)DS1001a降解聚3-羟基丁酸酯(PHB)制备3-羟基丁酸(3-HB)的条件进行了优化.结果表明,该菌株降解PHB制备3-HB的最适培养基条件为:0.2%PHB,0.05%NH 4 Cl,1.01%Na 2 HPO 4 ·12H 2 O,0.39%KH 2 PO 4 ,0.07%MgSO 4 ·7H 2 O,0.0005%CaCl 2 ·2H 2 O.最适培养条件为:培养温度40℃,装液量150mL,接种量1%,初始pH值6.28,培养时间18h.优化后3-HB的质量浓度为1.555mg/mL,回收率为77.75%,是单因素优化后的1.56倍.
化学法
以乙醛为原料,经羟醛缩合制备3-羟基丁醛,再通过3-羟基丁醛的液相氧化合成3-羟基丁酸.利用压力反应装置,通过催化剂选择实验和正交试验,确定了3-羟基丁醛氧化反应的合适催化剂和最佳反应条件.最佳反应条件为:催化剂为钴醋酸盐,催化剂用量0.5% (质量),溶剂为有机酸酯,溶剂用量80% (质量),反应时间30h,反应温度60℃,反应压力0.8MPa.在最佳反应条件下,3-羟基丁酸的平均收率达81.75 %.
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