[發明專利]一種氧化有機分子的方法

在審

• 申請號: 201880073497.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111344060A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 楊昆霖;何榮發;阮勒特呂克
• 申請（專利權）人: 新加坡國立大學
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J31/18
• 代理公司: 北京三環同創知識產權代理有限公司 11349
• 代理人: 邵毓琴;李晶

本發明涉及一種氧化有機分子的方法，所述方法包括添加氧化劑和用于活化所述氧化劑的氧化催化劑，其中所述氧化催化劑包括與銅離子絡合的寡肽配體。在一個優選的實施例中，所述寡肽配體包括含有甘氨酸和組氨酸氨基酸的三肽。本發明的所述方法可適用于許多工業應用，例如廢水處理、污染場所的凈化、漂白應用以及除藻劑的功能。

技術領域

本發明涉及一種氧化有機分子的方法和一種氧化催化劑。

背景技術

過氧化氫是一種環境友好型氧化劑，因為它在分解時只釋放氧氣和水。然而，當溫度低于50℃時，涉及過氧化氫作為氧化劑的氧化反應非常慢。為了加速反應，氧化反應需要在更高的溫度下進行。為了輔助氧化過程，有時會使用過氧化物酶，過氧化物酶是通過使用過氧化氫作為氧化劑來催化有機分子氧化的一族酶。然而，過氧化物酶對溫度和PH敏感，這限制了它們的工業應用。

因此，已經制造出了人工過氧化物酶。與天然過氧化物酶相比，這些人工過氧化物酶具有相似或甚至更高的活性，但它們更加穩定和耐用，使它們適合工業應用。人工過氧化物酶的一個例子是四酰胺基大環鐵配合物(Fe-TAML)。Fe-TAML已用于在室溫下以驚人的反應速率催化偶氮染料和氯酚的氧化。然而，Fe-TAML的合成時間長且非常昂貴。而且，Fe-TAML易溶于水，使得Fe-TAML的回收和再利用非常困難。另一個問題是，由于Fe-TAML是一種合成分子，殘留在產品中的殘留Fe-TAML有毒且不可生物降解。

因此，需要一種改進的氧化有機分子的方法和一種改進的氧化催化劑。

發明內容

本發明旨在解決這些問題，和/或提供一種改進的氧化有機分子的方法和一種改進的氧化催化劑。

總體而言，本發明涉及一種氧化有機分子的綠色且經濟有效的方法。這是因為在本發明的方法中使用的氧化催化劑在各種條件下活化了過氧化氫并加速了氧化反應。特別地，涉及過氧化氫作為氧化劑的氧化反應可以在較低的溫度和較寬的pH范圍內進行。由于過氧化氫可以在較低的溫度下被活化，因此加熱反應混合物將使用較少的能量，從而更加環保和經濟有效。此外，氧化催化劑由寡肽形成。這樣，該催化劑將是無毒的并且通常是可生物降解的，使得本發明的方法的危險性降低。

根據第一方面，本發明提供了一種氧化有機分子的方法，所述方法包括添加氧化劑和用于活化所述氧化劑的氧化催化劑，其中所述氧化催化劑包括與銅離子絡合的寡肽配體。

所述氧化劑可以是任何合適的氧化劑。例如，所述氧化劑可以是過氧化氫(H₂O₂)、有機過氧化物、有機過氧化氫、過氧酸、臭氧、次氯酸鹽或其組合。

根據一個特定方面，所述寡肽配體可以通過至少兩個肽鍵與所述銅離子絡合。特別地，所述寡肽配體可以包含具有如下通式(I)的三肽：

其中，R₁、R₂和R₃中的每一個可以是相同或不同的氨基酸。

根據一個特定方面，所述氧化催化劑可以具有通式(II)：

其中，R₁、R₂和R₃中的每一個可以是相同或不同的氨基酸。

具體地，

R₁可以是H或組氨酸；

R₂可以是H；和

R₃可以是H或組氨酸，

并且其中R₁和R₃不都是組氨酸。