一种二羟基丙酮的合成方法

摘要

本发明公开了一种二羟基丙酮的合成方法，属于化学合成技术领域。本发明将土壤中培养的菌种发酵后得琥珀酸，之后加入硫酸盐还原菌，厌氧发酵，随后通过对还原菌进行筛选，得优质还原菌种后再次进行厌氧发酵，得二羟基丙酮溶液，最后将得到的二羟基丙酮溶液结晶、养晶后提纯，从而得到二羟基丙酮的合成方法。实例证明，本发明操作简便，在制备的过程中对于环境仍旧没有污染，不仅减少了乙醇的加入，节约了成本，而且不易形成碎晶、伪晶、结块，最终使得二羟基丙酮纯度达到了75.3～88.2g/L，收率达到了90％以上，适合工业化大规模生产。

主权项

一种二羟基丙酮的合成方法，其特征在于具体操作步骤为：（1）称取600～800g新鲜柠檬，洗净切片后，放入榨汁机中，榨汁5～8min，得澄清柠檬汁，倒入2L的烧杯中，并向烧杯中加入1000～1100mL质量浓度为80％乙醇溶液，混合均匀，置于超声振荡仪中，在超声频率为25～30KHz，超声功率为100～150W下振荡反应1～2h，随后过滤去除滤渣，得滤液放入索氏抽提器中，抽提40～50min，收集滤液抽提液，移入蒸馏装置中，在65～70℃下加热25～35min，蒸馏去除乙醇，得柠檬提取液；（2）称取10～15g肌醇、0.2～0.5g烟酸、0.01～0.03g烟酸硫胺素、25～35g蔗糖以及6～8g琼脂倒入装有1L蒸馏水的烧杯中，用搅拌棒充分搅拌均匀，再用可调动液器向其中加入0.3～0.6mg吲哚乙酸，继续保持搅拌状态2～3min后，用上述得到的柠檬酸提取液调整pH至5.8～6.2，待pH调整结束，将混合物放入灭菌锅中灭菌30～40min，得培养基；（3）将上述得到的培养基放入冷浴锅中，冷却至30～32℃时，立刻倒入培养皿中，倒入量为培养皿体积的2/3，凝固后制成平板，随后用铲子铲取200～250g离地面5～10cm处的土壤，放入容器中，并向容器中加入土壤质量3～5倍去离子水，形成土壤悬浮液，并将得到的土壤悬浮液用无菌吸管涂布均匀于制成的平板上，待涂布结束，放入保温箱中，在温度25～30℃下培养8～10天，得土壤菌种；（4）将上述得到的土壤菌种放入发酵罐中，并向其中加入土壤菌种质量20～30％清水，混合均匀后，控制发酵罐温度为35～50℃，密封发酵5～8天，待发酵结束，再向其中加入土壤菌种质量5～8％硫酸盐还原菌，提升温度至38～55℃，继续密封发酵3～5天，得发酵后的土壤还原菌种液；（5）在无菌平皿中加入筛选培养基，加入量为无菌平皿体积的1/4，之后在筛选基表面覆盖5张无菌滤纸，并将上述得到的土壤还原菌种液滴加到滤纸上，在温度50～60℃，湿度30～50％下培养3～5天，之后选取培养基表面覆盖的第三张滤纸，轻轻将滤纸上面的孢子刮下，加入去离子水分别稀释成10^‑4、10^‑5、10^‑6 CFU/mL，分别均匀涂抹在平板上，在温度27～28℃，湿度35～40％的条件下培养5～8天；（6）待培养结束，选取菌落形态好、菌落密度适宜的平板，从此平板上挑选单菌落接种至筛选培养基，在温度27～28℃，湿度35～40％的条件下培养3～5天，之后从培养好的筛选培养基上挖取0.5～0.8cm²的菌苔接种到种子培养基中，在温度27～28℃，湿度35～40％的条件下摇瓶培养20～25h，然后测定效价，挑选出高纯菌株，放入发酵罐中，并向其中加入发酵罐体积1/5的清水，混合后，密封发酵罐，在35～40℃，湿度为30～45％条件下发酵25～35h，待发酵结束，离心分离，得含有二羟基丙酮的滤液；（7）将上述含有二羟基丙酮的滤液放入容器中，于45℃下真空蒸发至原有体积的1/3，得浓缩液，随后将得到的浓缩液中加入浓缩液质量2～3倍质量浓度为75％乙醇溶液，搅拌后再于45℃下真空蒸发至原有体积的1/2，重复操作3～5次，直至出现结晶时，立即将容器置于‑5～‑3℃的冰水中，持续搅拌，直至产生大量晶体为止，之后将得到的晶体放入干燥箱内干燥，控制干燥箱温度为35～45℃，干燥25～35min，即可得到一种二羟基丙酮。