L-Valine(cyswllt:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/valine-powder-cas-72-18-4}.html) yn grisial monoclinig gwyn neu bowdr crisialog, heb arogl, gyda blas chwerw arbennig, mae'r pwynt toddi tua 315 gradd. Mae'n hawdd hydawdd mewn dŵr (8.85g / 100ml, 25 gradd), bron yn anhydawdd mewn ethanol ac ether. Mae'n un o'r asidau amino hanfodol ar gyfer twf dynol ac anifeiliaid a chynnal iechyd, ac mae'n sylwedd canolraddol pwysig ar gyfer synthesis protein a cataboliaeth mewn cyrff dynol ac anifeiliaid. Mae'n cymryd rhan yn y broses metaboledd protein yn y corff dynol ac yn helpu i gynnal swyddogaeth ffisiolegol arferol ac iechyd y corff dynol. Yn ogystal, mae hefyd yn atodiad maeth, y gellir ei ddefnyddio ynghyd ag asidau amino hanfodol eraill i baratoi arllwysiadau asid amino a pharatoadau asid amino cynhwysfawr ar gyfer atchwanegiadau maethol a therapi cynorthwyol. Yn y valine a gynhyrchir trwy eplesu, mae'r holl gynhyrchion yn fath L, ac nid oes angen datrysiad optegol. Mae L-valine yn asid amino sydd â swyddogaethau a defnyddiau ffisiolegol pwysig, ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn metaboledd protein dynol, gweithgynhyrchu ychwanegion maethol a meysydd eraill.
Dylid nodi bod angen i gynhyrchu L-valine fynd trwy safonau arolygu ansawdd llym, megis cynnwys, metelau trwm, colled ar sychu, cylchdroi optegol a pharamedrau eraill yn gorfod bodloni safonau penodol. Gall gwahanol ddulliau cynhyrchu effeithio ar ansawdd a defnydd y cynnyrch, felly mae angen rheoli paramedrau ac amodau amrywiol yn llym yn ystod y broses gynhyrchu.
Mae yna lawer o ffyrdd i syntheseiddio L-valine:
dull un:
Mae aminoisobutanol yn cael ei baratoi o isobutyraldehyde ac amonia, yna mae aminoisobutyronitrile yn cael ei gynhyrchu trwy adweithio â hydrogen cyanid, ac yn olaf mae L-valine (L-valine) yn cael ei sicrhau trwy hydrolysis. Isod mae'r camau manwl a'u hafaliadau cemegol:
1. Mae isobutyraldehyde ac amonia yn cynhyrchu aminoisobutanol:
Adweithio isobutyraldehyde ag amonia o dan amodau toddydd ac adwaith priodol i gynhyrchu aminoisobutanol.
Fformiwla adwaith cemegol: (CH3)2CHCHO plws NH3 → (CH3)2CHCH2OHNH2
2. Synthesis o aminoisobutyronitrile o aminoisobutanol a hydrogen cyanid:
Mae aminoisobutanol a hydrogen cyanid yn adweithio o dan amodau asidig i gael adwaith cyddwyso i gynhyrchu aminoisobutyronitrile.
Fformiwla adwaith cemegol: (CH3)2CHCH2OHNH2 plws HCN → (CH3)2CHCH2CN plws H2O
3. Hydrolysis aminoisobutyronitrile i gynhyrchu L-valine:
Adweithio aminoisobutyronitrile gyda hydoddiant dyfrllyd alcalïaidd (fel sodiwm hydrocsid) i gael hydrolysis i gynhyrchu L-valine.
Fformiwla adwaith cemegol: (CH3) 2CHCH2CN plws 2H2O → (CH3) 2CHCH2COOH plws NH3
Dull Dau:
Mae hydroxyisobutyronitrile yn cael ei syntheseiddio o isobutyraldehyde a hydrogen cyanid, yn adweithio ag amonia ac yna'n cael ei hydrolysu i gynhyrchu aminoisobutyronitrile.
Gan fod adwaith uniongyrchol isobutyraldehyde a hydrogen cyanid i gynhyrchu hydroxyisobutyronitrile yn ansefydlog a pheryglus iawn, nid oes llwybr synthesis cemegol confensiynol. Mewn synthesis labordy, defnyddir dulliau eraill fel arfer i baratoi hydroxyisobutyronitrile.
Gan ddechrau o hydroxyisobutyronitrile, adweithio ag amonia i gynhyrchu aminoisobutyronitrile, ac yna cael L-valine (L-valine) trwy hydrolysis. Mae'r canlynol yn gamau manwl y llwybr synthetig a'i hafaliad cemegol:
1. Synthesis o Hydroxyisobutyronitrile:
Mae isobutyraldehyde yn cael ei ocsidio i hydroxyisobutyronitrile trwy ddull priodol (fel adwaith ocsideiddio).
Fformiwla adwaith cemegol: (CH3)2CHCHO plws [O] → (CH3)2C(OH)CN
2. Mae aminoisobutyronitrile yn adweithio ag amonia i gynhyrchu aminoisobutyronitrile:
Adweithio hydroxyisobutyronitrile ag amonia i gynhyrchu aminoisobutyronitrile o dan amodau adwaith addas.
Fformiwla adwaith cemegol: (CH3)2C(OH)CN plws NH3 → (CH3)2CHCNH2
3. Hydrolysis aminoisobutyronitrile i gynhyrchu L-valine:
Mae'r aminoisobutyronitrile yn cael ei adweithio â hydoddiant dyfrllyd alcalïaidd (fel sodiwm hydrocsid), ac mae adwaith hydrolysis yn digwydd i gynhyrchu L-valine.
Fformiwla adwaith cemegol: (CH3)2CHCNH2 plws 2H2O → (CH3)2CHCOOH plws NH3
Dull tri:
Mae camau synthesis uniongyrchol L-valine gan isobutyraldehyde, sodiwm cyanid, amoniwm clorid fel a ganlyn:
1. Toddwch sodiwm cyanid mewn dŵr a'i ychwanegu at yr hydoddiant amoniwm clorid i gael cymysgedd.
2. Rhyngweithio'r cymysgedd o isobutyraldehyde, ethyl formate ac ethanol gyda'r cymysgedd a gafwyd yng ngham 1.
3. Mae'r camau synthetig o gynhyrchu N-Boc-isobutylglycine ethyl ester hydrocloride N-Boc-isobutylglycine ethyl ester trwy mireinio adwaith fel a ganlyn:
Cafodd sodiwm cyanid (2.0 eq.) ei hydoddi mewn dŵr, ac ychwanegwyd hydoddiant amoniwm clorid (1.0 eq.) ar 25 gradd i gael cymysgedd A.
4. Rhyngweithio'r cymysgedd A a gafwyd yng ngham 1 gyda'r cymysgedd o isobutyraldehyde, ethyl formate ac ethanol ar 25 gradd C. am awr.
5. Tynnwch y solidau â hidlydd, ac adferwch ddŵr amonia i gael hydoddiant B.
6. Ychwanegwch sodiwm ethocsid a chlorofform ar 18 gradd a rhyngweithiwch am awr ar 25 gradd i gael C.
7. Ychwanegwch gymysgedd o ethanol a sodiwm hydrocsid (8.0 eq.) i wneud trawsesteriad ar 30 gradd . Cyflawnir yr adwaith gyda chatalydd trosglwyddo cyfnod.
8. Dileu formate ethyl o dan gyflwr ether diethyl a sodiwm hydrocsid.
9. Ychwanegu asid hydroclorig gwanedig a rhyngweithio am hanner awr ar 30 gradd .
10. Ychwanegwch asid hydroclorig gwanedig ar 5 gradd a'i gadw ar 5 gradd am hanner awr.
11. Ychwanegwch hydoddiant sodiwm clorid dirlawn ar 25 gradd, cymysgwch yn gyfartal, gadewch i chi sefyll i haenau ar wahân, a chymerwch y cyfnod organig.
12. Ychwanegu hydoddiant sodiwm bicarbonad dirlawn i'r cyfnod organig, ei droi'n gyfartal, gadael i sefyll i haenau ar wahân, a chymryd y cyfnod dŵr.
13. Ychwanegwch hydoddiant sodiwm clorid dirlawn i'r cyfnod dŵr a'i droi'n gyfartal, yna gadewch iddo sefyll a gwahanu haenau i gymryd y cyfnod organig uchaf i gael ester ethyl N-Boc-isobutylglycine crai.
Mae cynnyrch y tri dull uchod i gyd yn 36 y cant i 40 y cant. Gellir ei syntheseiddio hefyd trwy hydrolysis isobutyraldehyde, sodiwm cyanid ac amoniwm carbonad. Mae cynnyrch y dull hwn tua 49 y cant. Mae yna hefyd lawer o ddulliau ar gyfer datrys racemates, megis hydrolysis ensymatig o asidau amino acyl DL, ac yna gwahanu asidau amino rhad ac am ddim ac acylates gyda hydoddedd gwael. Mae'r asidau amino triaglog a gynhyrchir trwy eplesu i gyd yn fath L, ac nid oes angen gwahaniad optegol. Y mathau a ddefnyddir yn y dull eplesu yw Micrococcus glutamicum, Brevibacterium amonia, Escherichia coli ac Aerobacter. Defnyddiwch glwcos, wrea, halwynau anorganig a chyfryngau eraill.