發(fā)布日期：2023-02-16 15:59:48 酰胺類(lèi)化合物是重要的有機合成中間體和化學(xué)品，被廣泛應用于醫藥、農藥、食品、環(huán)保、采油等領(lǐng)域。腈基發(fā)生水解反應轉化為酰胺基，是工業(yè)上制備酰胺類(lèi)化合物的方法之一。
在某酰胺類(lèi)化合物的綠色合成工藝中采用了一種生物催化劑，其活性受體系中底物和產(chǎn)物濃度的影響很大。若底物濃度過(guò)高，催化劑易失活，使得合成反應無(wú)法繼續進(jìn)行；若產(chǎn)物濃度過(guò)高，同樣也會(huì )導致底物積累，合成效率變低。為保證合成反應中生物酶催化劑的活性，需要有效的技術(shù)手段在反應過(guò)程中對腈類(lèi)底物和酰胺類(lèi)產(chǎn)物的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和反饋調節。
目前常采用固定間隔時(shí)間取樣、樣品預處理后進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法對反應體系中的底物和產(chǎn)物含量進(jìn)行檢測。離線(xiàn)檢測結果滯后，無(wú)法實(shí)時(shí)獲知當前的反應狀態(tài)，不易進(jìn)行對底物含量的反饋控制和調節，可能錯過(guò)補料時(shí)機。而在線(xiàn)光譜分析技術(shù)具有檢測速度快、無(wú)需樣品預處理等優(yōu)勢，可實(shí)現反應體系的快速、實(shí)時(shí)、原位、智能分析，在酰胺類(lèi)化合物的綠色合成中具有很大優(yōu)勢。
上圖顯示了某腈類(lèi)化合物生物酶催化反應制備丙烯酰胺的過(guò)程在線(xiàn)監測情況。反應開(kāi)始后的0-t1時(shí)間，腈類(lèi)原料的加料速度較大，底物和產(chǎn)物的累計速度均較快。t1時(shí)底物含量接近閾值上限，此時(shí)生產(chǎn)人員減小原料的加料速度，以保持反應體系中底物濃度在可控范圍內，產(chǎn)物依舊可以快速累計。當反應進(jìn)行到t2時(shí)間時(shí)，產(chǎn)物含量積累到目標水平，生產(chǎn)人員停止加入腈類(lèi)原料，此后底物水平趨近于零，產(chǎn)物含量也趨于穩定。在全程連續化生產(chǎn)過(guò)程中，在線(xiàn)監測保障生物酶催化反應高效進(jìn)行。
在規?；暮铣芍?，在線(xiàn)監測技術(shù)尤為重要。實(shí)時(shí)獲知底物和產(chǎn)物濃度能夠幫助反饋調節底物含量在合理范圍內，在反應過(guò)程中能保證生物酶催化劑的活性，提升合成反應的效率，且能幫助控制工藝參數在最優(yōu)狀態(tài)，提升生物酶催化劑的使用壽命，實(shí)現效益更優(yōu)。
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