異丁基醇

異丁基醇

異丁醇(IUPAC名:2-甲基-1-丙醇)是一種無色易燃,有特殊氣味的有機化合物。其異構體為正丁醇、仲丁醇和叔丁醇。它被列為醇類,因此,它被廣泛用作化學反應的溶劑,同時也是有機合成的一個有用的原料。

危險數據

毒性分級:中

毒刺激數據:眼睛-兔子?2毫克

重度爆炸物危險特性:與空氣混合可爆

儲運特性:庫房通風低溫乾燥;與氧化劑、酸類分開存放

可燃性危險特性:遇明火、高溫、氧化劑易燃;

燃燒產生刺激煙霧

毒性:急性毒性LD50:2460mg/kg(大鼠經口);3400mg/kg(兔經皮)。LC50:19200mg/m3(大鼠吸入,4h);15500mg/m3(小鼠吸入,2h)刺激性無資料致突變性微生物致突變:大腸桿菌25000ppm。

生態毒性LC50:1.43×106mg/L(96h)(魚類)。IC50:290mg/L(72h)(藻類)生物降解性好氧生物降解(h):43~173。厭氧生物降解(h):172~692非生物降解性水中光氧化半衰期(h):4813~1.90×105。空氣中光氧化半衰期(h):9.96~99.6。

使用要求

限量:

FEMA(mg/kg):軟飲料17,冷飲7.0,糖果30,焙烤食品24。作為香辛料油樹脂的萃取溶劑,其最後成品中的最高允許殘留量為50。作為檸檬油的萃取溶劑,其成品最高允許殘留量為6,用作酒花抽提時,成品最高允許殘留量為2.0。

含量分析

用氣液色譜法(GT-10)用極性柱測定,所用條件為:柱為長2.4m,直徑6mm的銅柱,填料用23%Carbowax1500,載體用60/80目硅藻土或相應載體。

職業標準:TWA50PPM

安全性
1.ADI未作規定(FAO/WHO,1994)。2.LD502460mg/kg(大鼠,經口)。3.PADI:4.908mg(FEMA)。4.ADI:可以接受。在現行使用條件下無安全問題(JECFA,1997)。5.適量為限是安全的(CFR§172.515,2006)。

食品用香料用於配製香精的各香料成分不得超過在GB2760中的最大允許使用量和最大允許殘留量。

質量指標分析

1.酸度(以醋酸計)取試樣60g,放入一250ml圓錐燒瓶中,加酚酞試液(TS-167)數滴,用0.1mol/L氫氧化鉀乙醇液滴定至粉紅色終點,並至少保持15s不變。按規定耗用:量應不超過0.3ml,即相當於醋酸量不超過0.003%。或按每mL0.1mol/L氫氧化鉀相當於醋酸6.01mg來計算。

2.醛類和酮類(按丁醛計)按OT-7中方法測定。試樣量取10g,計算中的當量因子(e)取36.06。

製備

1.在鈉汞齊或其他催化劑存在下,由丁醛還原而成。

2.合成甲醇時的副產品,經精餾而得純品。

甲基丙烯醛加氫製備

以甲基丙烯醛兩步加氫產物異丁醇分離物系的精製過程為研究背景,選用UNIQUAC-RK物性計算方法進行該物系的工藝流程模擬計算,結合Aspenplus軟體得出的剩餘曲線圖,確定了該物系的精餾工藝流程。採用異丁醇分離物系精餾塔模型對該物系進行精餾工藝流程模擬,提出精餾實驗方案,根據此方案進行了精餾實驗研究,得到相應的實驗結果。採用異丁醇分離物系精餾塔模型對實驗數據進行模擬,其模擬數據與實驗數據吻合良好,驗證了模型的可靠性。依據模擬最佳化步驟對該物系精餾裝置操作參數進行靈敏度分析,確定了較優的操作參數。設計了異丁醇分離物系精餾裝置,採用高效填料和合理的塔內構件。為甲基丙烯醛加氫制異丁醇分離過程研究提供實驗數據與理論基礎。

葡萄糖轉化法

利用非發酵途徑方法合成了異丁醇,經對異丁醇代謝途徑及發酵工藝不斷最佳化後,得率達到了理論值的86%。然而,發酵結束後仍有一部分的葡萄糖沒有被利用,表明高濃度的異丁醇產物抑制了大腸桿菌的代謝。研究表明,枯草芽孢桿菌對異丁醇的耐受性高於大腸桿菌,並且自身具有異丁醇合成途徑的優勢基因,因此,本研究選擇在枯草芽孢桿菌中利用合成生物學的思想構建異丁醇的代謝通路,以纈氨酸生物合成途徑中的α-酮異戊酸鹽為前體物,展開合成異丁醇的相關研究。

本實驗以大腸桿菌-枯草芽孢桿菌的穿梭質粒pHP13為基礎,連線了枯草芽孢桿菌中的強啟動子p43,構建了表達載體pP。從乳酸乳球菌基因組DNA上克隆下脫羧酶編碼基因kivd,從釀酒酵母基因組DNA上克隆下脫氫酶基因ADH2,依次連線在表達載體pP上,由p43啟動子啟動兩個基因的表達,構建了重組載體pPKA。採用Spizizen轉化法將重組載體pPKA轉入B.subtilis168中,獲得了重組菌B.subtilis168/pPKA。經氣質聯用鑑定,重組菌的發酵液中有異丁醇存在,說明兩個外源基因在重組菌中成功表達,催化α-酮異戊酸鹽生成了異丁醇。在成功獲得異丁醇生產菌株B.subtilis168/pPKA後,對其培養條件進行了最佳化,最佳化內容包括培養基中葡萄糖的加入量和纈氨酸的加入量,發酵時間,接種量,裝液量,初始pH等。最佳化結果為發酵培養基中葡萄糖的加入量為3%,纈氨酸的加入量為2%,接種量為1%,裝液量為50ml/250ml,初始pH為7,發酵時間為35h。最終異丁醇的產量為0.607g/l。

異丁醛加氫製法

在內循環無梯度反應器中研究了銅系催化劑上異丁醛加氫的反應性能,實驗採用工業原粒度(Φ)6mm×6mm柱狀催化劑.實驗條件為溫度130~180℃,壓力為0.3~0.8MPa,液體空速為15~4h-1,考察了反應溫度、壓力和液體空速對異丁醛加氫反應的影響.結果表明,反應溫度和壓力升高,異丁醇收率增大;液體空速增大,異丁醇收率減小.選取各組成以分壓表示的異丁醛加氫反應的冪函式動力學模型,根據測定的30套動力學數據,運用非線性最小二乘法,通過計算機數值模擬確定動力學參數,異丁醛加氫製備異丁醇的表現活化能Ea為15.89kJ/mol,對異丁醛和H2分壓的反應級數分別為0.16和0.30.殘差分析和統計檢驗表明,動力學模型是適定的.

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們