天然深层乳化溶剂-二酸水性双相系统:物理化学特征,氨基酸和葡萄糖的选择性分割,以及对梅拉德反应应用的功能洞察力

科学领域:

• 绿色化学与工程 绿色化学与工程
• 分离科学 分离科学
• 生物化学工程 生物化学工程

背景情况:

• 天然深层环氧溶剂 (NADES) 正在成为分离过程的可持续替代品.
• 它们在水性双相系统 (ATPS) 中的结构稳定性和性能在很大程度上仍未被探索.
• 了解ATPS中的NADES行为对于它们作为反应介质的应用至关重要.

研究的目的:

• 为了开发和描述NADES-K₂HPO₄ATPSs.
• 研究ATPS中的NADESs的溶液分离机制和结构完整性.
• 评估基于NADES的ATPS作为化学合成微反应器的潜力.

主要方法:

• 使用H NMR和DSC,合成和表征四种NADES配方 (贝他因糖醇,贝他因基醇,胆化物糖醇,胆化物基醇)
• 确定NADES-K₂HPO₄ATPS的相位图.
• 对氨基酸和葡萄糖分化的研究.
• 在性条件下在Bet:PG-K₂HPO₄ATPS中进行梅拉德反应.

主要成果:

• 贝他因-乙烯甘醇 (Bet:PG) NADES在相分离过程中表现出最低的K₂HPO₄度 (25.1 wt %).
• 疏水性氨基酸优先分为富含NADES的阶段,而葡萄糖则偏爱K₂HPO₄的阶段.
• 不同扫描热量计证实了NADES在ATPS中的结构完整性.
• 在 Bet:PG-K₂HPO₄ ATPS 中的梅拉德反应显示,由于键和受限的移动性,阿马多里化合物的形成和稳定性得到了增强.

结论:

• 在ATPS中,NADES保持了它们的超分子结构,使其能够作为选择性提取剂和微反应器介质的双重功能.
• 基于NADES的ATPS中的受限微环境增强了反应产品的积累和稳定.
• 基于NADES的ATPS为控制绿色化学应用中的反应途径提供了一个有希望的平台.