CN112645824B - 一种通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法 - Google Patents

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Abstract

为了实现上述目的，本发明提供了一种通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，所述的方法，以异丙醇、氨水为起始物，以漆酶为催化剂，经过两步反应，得到异丙胺盐酸盐。本发明利用漆酶的对胺和醇类的降解特性，意外发现其具有合成异丙胺的功能。同时，本发明具有反应条件温和，收率高，能耗低等特点。本发明对环境无污染，是一条绿色环保的合成线路。

Description

一种通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法
技术领域
本申请涉及有机合成技术领域，具体而言，涉及一种通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法。
背景技术
异丙胺又名2-氨基丙烷，是一种应用广泛的低级脂肪醇胺类，主要用于医药领域，随着一些下游产品的开发对异丙胺需求越来越广，但是异丙胺的制备则通过化学合成方法.工业上生产异丙胺主要有以下两种方法：
1.丙酮氢化氨化法将原料丙酮送入以铜-镍-白土为催化剂的反应器中，在常压和150-220℃温度条件下，通入氢和氨进行反应，反应产物经精馏提纯得一异丙胺，同时也有二异丙胺生成。丙酮的转化率达98％，一、二异丙胺总产率达90％以上。原料消耗定额：丙酮1390kg/t、液氨450kg/t。
2.异丙醇氢化氨化法异丙醇与氨和氢气在195℃、1.72MPa下，通过氢氧化钡活化的多孔镍铝催化剂进行反应，生成一异丙胺和二异丙胺。反应总转化率可达86％，产品收率(以异丙醇计)达96％，其中含一异丙胺37％，二异丙胺33％，异丙醇12％，水18％。
精制方法：异丙胺是用溴代异丙烷与氨的醇溶液反应，或丙酮与氨和氢在镍-铜-白土的催化下反应制得的。因此可能含有丙酮、溴代异丙烷、异丙醇和其他各种丙基胺类等杂质。可用精馏法进行精制。要得到高纯度的异丙胺，可加入无水氧化钡放置数日，然后在钠存在下进行蒸馏，收集131.961Pa下31.4℃的馏分，进行再蒸馏。
此两种方法都存在条件苛刻能耗高，污染环境，所以一条绿色环保低能耗的合成工艺需要被开发。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种生物合成异丙胺盐酸盐的方法，具体是通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，所述的方法，以异丙醇、氨水为起始物，以漆酶为催化剂，经过两步反应，得到异丙胺盐酸盐。
具体的，所述的方法，按照如下步骤进行：
步骤1，以异丙醇和氨水为原料，以漆酶为催化剂，在38-40度条件下反应，得到异丙胺和异丙醚的混合产物；
步骤2，55-60度下蒸馏得到异丙胺，直接投入到乙酸乙酯或甲基叔丁基醚体系中，并冷却到0-5度，通入氯化氢气体生成异丙胺盐酸盐后，进行过滤、干燥，得到最终产品。
具体的，步骤1中，所述的氨水，浓度为10％。异丙醇和10％氨水体积比例为1：5。
具体的，步骤1中，所述的漆酶为生漆中所提取的漆酶。含四个铜离子的多酚氧化酶。所述的漆酶使用量为异丙醇体积的百分之一。
具体的，步骤1中，反应时间为16-24小时。
具体的，步骤2中，通入氯化氢反应时间为4～6小时。
有益效果：本发明，创造性的利用漆酶的对胺和醇类的降解特性，意外发现其具有合成异丙胺的功能。
本发明具有反应条件温和，收率高，能耗低等特点。
本发明对环境无污染，是一条绿色环保的合成线路。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。
实施例1～3为异丙胺的制备实施例
实施例1
在100毫升单口烧瓶内加入异丙醇10毫升和10％的氨水50毫升，搅拌条件下，体系温度升到35-37℃，加入漆酶0.1克，反应16-18小时，待反应完毕后，过滤出漆酶并冷冻保管，准备下次套用。滤液直接进行蒸馏并脱水得到异丙胺4.2克。收率以异丙醇体积计算为42％。
实施例2
在100毫升单口烧瓶内加入异丙醇10毫升和10％的氨水50毫升，搅拌条件下，体系温度升到38-40℃，加入漆酶0.1克，反应16-18小时，待反应完毕后，过滤出漆酶并冷冻保管，准备下次套用。滤液直接进行蒸馏并脱水得到异丙胺5.6克。收率以异丙醇体积计算为56％。
实施例3
在100毫升单口烧瓶内加入异丙醇10毫升和10％的氨水50毫升，搅拌条件下，体系温度升到41-43℃，加入漆酶0.1克，反应16-18小时，待反应完毕后，过滤出漆酶并冷冻保管，准备下次套用。滤液直接进行蒸馏并脱水得到异丙胺4.8克。收率以异丙醇体积计算为48％。
实施例4～实施例5为异丙胺盐酸盐的制备实施例
异丙胺盐酸盐结构式为：
Figure BDA0002852938960000041
实施例4
100毫升单口烧瓶内加入异丙胺5克，乙酸乙酯20毫升，温度降至0-5度通入氯化氢待体系PH值为1-2时停止通入，常温搅拌4小时，待反应完毕后，过滤并减压干燥得到7.6克异丙胺盐酸盐。收率为96％。
实施例5
100毫升单口烧瓶内加入异丙胺5克，甲基叔丁基醚20毫升，温度降至0-5度通入氯化氢待体系PH值为1-2时停止通入，常温搅拌4小时，待反应完毕后，过滤并减压干燥得到7.7克异丙胺盐酸盐。收率为97％。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请。

Claims (8)

1.一种通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，所述的方法，以异丙醇、氨水为起始物，以漆酶为催化剂，经过两步反应，得到异丙胺盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
步骤1，以异丙醇和氨水为原料，以漆酶为催化剂，在38-40度条件下反应，得到异丙胺和异丙醚的混合产物；
步骤2，55-60度下蒸馏得到异丙胺，直接投入到乙酸乙酯或甲基叔丁基醚体系中，并冷却到0-5度，通入氯化氢气体生成异丙胺盐酸盐后，进行过滤、干燥，得到最终产品。
3.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，所述的氨水，浓度为10％。
4.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，步骤1中，异丙醇和10％氨水体积比例为1：5。
5.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，所述的漆酶为生漆中所提取的漆酶，含四个铜离子的多酚氧化酶。
6.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，所述的漆酶使用量为异丙醇体积的百分之一。
7.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，步骤1中，反应时间为16-24小时。
8.根据权利要求1所述的通过漆酶生物合成异丙胺盐酸盐的方法，其特征在于，步骤2中，通入氯化氢反应时间为4～6小时。
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CN107653273A (zh) * 2017-04-28 2018-02-02 青岛科技大学 一种双酶一锅法合成2,3‑二甲基‑5烷氨基‑1,4‑苯醌的方法

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