[發(fā)明專利]一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710521761.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107497421B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲曉剛;邴薇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J31/02;B82Y30/00;B82Y40/00;C12P7/26;B22F9/24;C07B53/00;C07C45/62;C07C49/403
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

本發(fā)明提供一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用，屬于鈀納米粒子復(fù)合物技術(shù)領(lǐng)域。該復(fù)合物是在嗜熱產(chǎn)氫菌CBS?Z^T表面復(fù)合鈀納米粒子后得到的。本發(fā)明還提供一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物的制備方法。本發(fā)明還提供上述細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物用于異佛爾酮的不對稱催化加氫反應(yīng)。本發(fā)明在CBS?Z^T表面合成得到的PdNPs尺寸非常小，并且由于細(xì)菌細(xì)胞的支持，可以避免PdNPs的聚集，使B?PdNPs具有優(yōu)異的不對稱催化性能。與商業(yè)化Pd/C催化劑相比，B?PdNPs復(fù)合材料具有相對較高的轉(zhuǎn)化率，并且在不對稱氫化IP的C＝C鍵中取得了很高的e.e.值，接近100％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈀納米粒子復(fù)合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

納米技術(shù)是一個多學(xué)科交叉領(lǐng)域，隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，納米催化劑由于獨特的催化性能成為人們研究的焦點。貴金屬納米粒子，如金、鈀、鉑和銀，近年來引起了各方面的廣泛關(guān)注。一般，貴金屬納米粒子可以通過化學(xué)方法合成?；瘜W(xué)方法通常需要化學(xué)還原劑，如硼氫化鈉、檸檬酸鈉和醇等。現(xiàn)在，在金屬納米粒子的合成領(lǐng)域仍然存在一些問題，如能源消耗、環(huán)境影響和安全性等。在最近幾十年中，生物合成法被認(rèn)為是一種廉價且環(huán)保的納米粒子合成途徑。特別地，利用微生物細(xì)胞合成功能性金屬納米粒子在納米材料合成中顯示出巨大的潛力。這些合成路線有潛在的可擴(kuò)展性，并且是溫和的，不用添加有毒的化合物，例如保護(hù)劑和還原劑，這就提供了一個綠色合成納米材料的途徑。到目前為止，利用細(xì)菌、真菌、酵母菌、放線菌和植物等生物體，已經(jīng)成功地被用于貴金屬納米粒子的生物合成。

不對稱催化加氫是生產(chǎn)光學(xué)活性中間體和很多產(chǎn)品的重要反應(yīng)，被廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等產(chǎn)品中。手性均相過渡金屬催化劑的穩(wěn)定性及方便分離等特點為獲得純的手性對映體提供了更多的可能性。簡單少量的手性化合物，即所謂的手性添加劑，足以在手性加氫中引起強(qiáng)烈的立體異構(gòu)控制，例如金雞納堿修飾的鉑、鈀，和酒石酸修飾鎳等。α,β-不飽和酮中C＝C雙鍵的選擇性加氫，在精細(xì)化工、藥物和功能性材料合成中是非常重要的，其中鈀催化劑表現(xiàn)出非常優(yōu)良的選擇性。為了實現(xiàn)更高的催化性能，近年來一些超小的PdNPs被合成并最為催化劑。一般來說，由于高的表面能，納米粒子傾向于在溶液中聚集，是反應(yīng)過程中催化劑失去活性。為了提高催化劑的穩(wěn)定性，PdNPs被固定在合適的載體材料上，如碳材料，金屬或半金屬氧化物材料等。然而，在表面固定納米粒子是費時的，并且通常需要經(jīng)過復(fù)雜實驗過程和材料表面功能化的支持。此外，有毒和危險成分的添加用于催化劑的合成也會帶來一些環(huán)境問題。

生物結(jié)構(gòu)和納米材料的結(jié)合，例如，細(xì)胞-金屬耦合的實現(xiàn)，正在成為人們關(guān)注的焦點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用，該細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物可以直接用于IP的不對稱催化加氫反應(yīng)。

本發(fā)明首先提供一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物，該復(fù)合物是在嗜熱產(chǎn)氫菌CBS-Z^T表面復(fù)合鈀納米粒子后得到的。

本發(fā)明還提供一種細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物的制備方法，該方法包括：

在厭氧條件下，在培養(yǎng)基中培養(yǎng)CBS-Z^T，然后加入H₂PdCl₄繼續(xù)培養(yǎng)，得到細(xì)菌鈀納米粒子復(fù)合物。

優(yōu)選的是，所述的培養(yǎng)基為DSMZ 516培養(yǎng)基。

優(yōu)選的是，所述的培養(yǎng)CBS-Z^T的條件為：培養(yǎng)溫度為60-80℃，培養(yǎng)時間為20-24小時。

優(yōu)選的是，所述的H₂PdCl₄的濃度為150-200μM。

優(yōu)選的是，所述的加入H₂PdCl₄繼續(xù)培養(yǎng)的時間為12-24h。