戊烯二酸的制备及应用

背景及概述^[1][2]

戊烯二酸属于酸类化合物，可通过大肠杆菌生物合成得到。其作为一种有机原料，被广泛地应用于有机合成中。

制备^{[1] [5]}

一、任彦仙通过查阅大量的文献，在大肠杆菌中设计了一条新的戊烯二酸生物合成途径，这条生物合成路径涉及到7个基因的表达，最终实现了从葡萄糖出发的戊烯二酸的生物合成。实验首先对路径中所涉及的酶进行了表达和纯化，在体外实验测定其对相应底物或者类似底物的动力学参数。接下来就是在生物体内的转化研究，体外添加水杨酸，戊烯二酸的产量可以达到72.81mg·L^-1。

从头合成实验选用大肠杆菌BW25113作为宿主细胞，戊烯二酸的产量可以达到18.08mg·L^-1，选用QH4菌株作为宿主细胞进行发酵实验，戊烯二酸的产量能够达到25.46mg·L^-1。为了进一步提高戊烯二酸的产量，实验进行了基因的整合，将NahG和C230这两个基因整合在大肠杆菌QH4的基因组上，发酵数据显示与未整合的宿主菌相比，戊烯二酸的产量提高了将近40%，产量达到35.31mg·L^-1。这一研究提供了一种有前途的生产戊烯二酸的方法。

二、

向装有搅拌、温度计的100L搪瓷反应器中，加入丙二酸二甲酯(13.2kg，0.1kmol)、 乙醇(32kg)、乙醇钠(7.48kg，0.11kmol)，于70℃下反应1小时，然后升温至回流，加入三氯甲烷(5.70kg，0.048kmol)，回流反应2小时后降温至0℃，过滤，滤饼以5kg冰乙醇洗涤，所得固体分批加入浓盐酸中，加料完毕升温至90℃，反应3小时后降温至25℃，以乙酸乙酯萃取 (20kg×3次)，合并油相，减压脱溶，得到戊烯二酸5.57kg，收率89.2％，含量98.0％。

应用^[2-4]

CN200910261734.4提供一种填充性皮革加脂剂的制备方法，包括步骤：(1)组分A和组分B或者组分A、组分B和组分C在引发剂作用下发生共聚反应；组分A至少为含有不饱和脂肪酸的天然油脂、长碳链不饱和脂肪酸、长碳链不饱和脂肪酸的酯、长碳链不饱和脂肪酸酰胺中的一种；组分B至少为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、马来酸、富马酸、戊烯二酸、乙烯基乙酸、马来酸酐、戊烯二酸酐中的一种；组分C至少为苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺中的一种；(2)向共聚反应后的聚合物里加入碱，所述碱与所述聚合物发生中和反应；(3)将中和后的聚合物与天然磷脂混合。本方法经济环保。

CN201610480978.1属于混凝土外加剂技术领域，特别涉及一种混凝土引气剂，由以下重量份的原料制成：松香粉25~45份，氢氧化钾15~35份，硫酸5~15份，三聚氰胺20~30份，聚乙烯醇5~15份，戊烯二酸10~20份，水80~160份。本发明的混凝土引气剂添加到混凝土中气泡结构合理、分布均匀、气泡稳定、大小合适，显著改善水泥的和易性和耐久性，与其它外加剂的复合性好，与混凝土的适应性强。

CN201510260504.1公开了一种有机硅改性醇酸树脂，其原料按重量份包括：端羟基脂肪族超支化聚酯30-40份，粗制棉籽油20-30份，戊烯二酸溶液50-60份，二甲苯3-8份，有机硅单体25-30份，去离子水10-15份。本发明还公开了一种有机硅改性醇酸树脂的制备方法。本发明具有优异的成膜性能，交联反应活性高，固化速度快，而且黏度低、溶解性好，还具有优良的耐水性、耐热性和稳定性。本发明采用粗制棉籽油，不仅大大降低了生产成本，同时又解决了粗制棉籽油的处理问题，节约能源，变废为宝，安全环保。

主要参考资料

[1] 任彦仙. 大肠杆菌代谢工程生产苯酚及戊烯二酸[D].北京化工大学，2016.

[2] CN200910261734.4填充性皮革加脂剂的制备方法

[3] CN201610480978.1一种混凝土引气剂

[4] CN201510260504.1一种有机硅改性醇酸树脂及其制备方法

[5] CN201810330830.9 3-取代戊二酸二酯及戊烯二酸二酯的制备方法