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湖大科研团队找到制备尼龙单体新方法

在水溶剂里悄做“氧”文章
 
 
   国家“十三五”科技创新成就展日前在北京举行,湖北大学省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室李爱涛教授主持的国家合成生物学重点研发课题“人工途径生物酶元件的理性设计与结构改造”的研究成果“创新尼龙单体己二酸合成策略”参加展出。
 
   近日,记者采访相关负责人了解到,李爱涛教授找到了一种绿色制备尼龙单体的新方法。相较于传统的高耗能、高污染的尼龙单体工业合成法,新的人工生物合成体系成本低、普适性强,变革性地解决了尼龙的绿色制造,有望解决困扰科学界和工业界80年的难题。
 
   尼龙作为世界上第一种合成纤维,被应用于众多关系国计民生的重要领域。己二酸作为合成尼龙66的重要单体,其工业合成主要依赖高能耗、高污染两步化学氧化,从而带来严重的环境问题。为此,数十年来很多科研工作者一直在探索该化合物新的合成方法与工艺。
 
   李爱涛介绍,己二酸是尼龙66的一个重要单体。利用传统的工业合成方法制作己二酸时,需要使用大量腐蚀性的硝酸,同时产生大量一氧化氮和一氧化二氮等有害温室气体,导致全球气候变暖、臭氧空洞等诸多环境问题。而己二酸在合成时的污染性严重制约着尼龙66产业的发展,很多科研工作者一直在探索己二酸的绿色合成方法与工艺。
 
   李爱涛团队经过多次实验,最终通过基于模块化思维和辅酶自循环构建策略,设计了一条大肠杆菌微生物菌群催化体系,通过全新的人工生物合成途径,利用空气中的氧为氧化剂,在水溶液中实现了己二酸的绿色合成,实现了己二酸的高效生物转化。该过程能在常温、常压和水相的温和条件下进行催化反应,操作简单,并且成本较低,普适性强。这一人工生物合成体系为尼龙单体合成提供了新思路。
 
记者:任文
通讯员:向正鹏
 

责编:一冰

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