生物高分子 第3b卷 聚酯II-特性和化学合成PDF电子书下载

目录 1

1　聚3-羟基脂肪酸酯组成分析方法 Theo C.de Rijk 工程师，Pieter van de Meer 工程师，Gerrit Eggink 博士，Ruud A.Weusthuis 博士 叶晓霞 俞雄 译 1

1.1 引言 1

1.2 历史概况 2

1.3 分析方法 4

1.4 SCL-PHA分析 5

1.4.1 GC和MS 5

1.4.2 NMR 7

1.4.3 HPLC 8

1.5　其他PHA分析 9

1.5.1 GC 9

1.5.2 MS 10

1.5.3　NMR 11

1.6 前景与展望 19

1.7 致谢 19

1.8 缩略语 19

1.9　参考文献 20

2　细胞内聚羟基脂肪酸酯类降解 Terumi Saito 博士、教授，Teruyuki Kobayashi 博士 陈扬 俞雄 译 27

2.1 引言 27

2.2 历史概况 28

2.3 胞内PHA解聚酶 30

2.3.1 PHA的内源降解 30

2.3.2 胞内中长链PHA解聚酶 31

2.3.3 胞内poly（3HB）解聚酶 34

2.4 胞内D（—）-3-羟基丁酸低聚体水解酶 38

2.5 与PHA降解代谢有关的其他酶 39

2.5.1 D（—）-3-羟基丁酸脱氢酶 39

2.5.2 乙酰乙酰辅酶A转移酶与乙酰乙酰辅酶A合成酶 40

2.5.3 3-酮硫解酶 42

2.6 前景与展望 42

2.7 专利 43

2.8 缩略语 43

2.9 参考文献 43

3.1 引言 47

3 胞外聚羟基脂肪酸酯解聚酶：PHA降解的关键酶 Dieter Jendrossek 自然科学博士、大学编外教师 陈扬 俞雄 译 47

3.2 历史概况 51

3.3 细胞外d-poly（HA）降解微生物的鉴别和分离 52

3.4 poly（HA）降解微生物的表征 54

3.5 胞外d-poly（HA）解聚酶的生化性质 63

3.6 d-poly（3HASCL）解聚酶的分子生物学和功能分析 65

3.7 PhaZ7——无定形poly（HASCL）高度专属的新型嗜热碱勒氏假单胞菌的水解酶 74

3.8 d-poly（HAMCL）解聚酶的分子生物学和功能分析 78

3.9 poly（HA）解聚酶的对映选择性与水解产物 80

3.10 poly（HA）解聚酶合成的调控 83

3.11 聚合物的物理化学性质对其生物可降解能力的影响 86

3.12 前景与展望 88

3.13 专利 88

3.14 致谢 88

3.15 缩略语 89

3.16 参考文献 90

4.1 引言 99

4 脂肪族聚酯的微生物降解 Yutaka Tokiwa 博士，Hardaning Pranamuda 博士 陈扬 俞雄 译 99

4.2 能降解四类代表性脂肪族聚酯的微生物的分布 101

4.2.1 室温（30℃）下的降解微生物 101

4.2.2 高温（50℃）下的降解微生物 102

4.2.3 来自典型培养聚集物参比培养物的聚酯之降解能力 102

4.3 聚已二酸乙二酯（PEA）的微生物降解 105

4.3.1 青霉属14-3降解PEA 105

4.3.2 青霉属14-3生的PEA降解酶 105

4.3.4 影响根霉脂肪酶降解能力的各个方面 106

4.3.3 工业脂肪酶水解脂肪酸聚酯 106

4.4 PCL的微生物降解 107

4.5 PHB的微生物降解 109

4.6 PPL的微生物降解 110

4.7 PBS、PES和PBS/A的微生物降解 110

4.8 PLA的微生物降解 111

4.9 聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚（醚-酯）和共聚酯的微生物降解 113

4.9.1 聚碳酸酯和聚酯碳酸酯 113

4.9.2 聚对二噁烷酮（PPDO） 114

4.9.4 脂肪族-芳香族共聚酯 115

4.9.3 聚（2-亚甲基-1，3，6-三噁烷） 115

4.10 前景与展望 116

4.11 缩略语 116

4.12 参考文献 117

5 可生物降解聚羟基脂肪酸酯的分子和材料设计 Hideki Abe 博士，Yoshiharu Doi 博士、教授 陈扬 俞雄 译 119

5.1 引言 119

5.2 PHA的结构和性质 120

5.2.1 聚（R）-3-羟基丁酸酯均聚物 120

5.2.2 （R）-3-羟基丁酸与羟基脂肪酸的共聚物 122

5.2.3 以聚（R）-3-羟基丁酸酯为基础的高分子掺混物 129

5.2.4 中长链的聚（R）-3-羟基脂肪酸酯 130

5.3 PHA的可生物降解能力 131

5.3.1 PHA材料在环境中的降解能力 131

5.3.2 PHA材料的酶促降解 132

5.3.2.1 胞外PHB解聚酶的性质 132

5.3.2.2 化学结构对酶促降解的影响 133

5.3.2.3 固态结构对酶促降解能力的影响 137

5.4 前景与展望 140

5.5 缩略语 141

5.6 参考文献 142

6 PHA的结构、组成和溶液性质 Naoko Yoshie 博士，Yoshio Inoue 教授 149

陈扬 俞雄 译 149

6.1 引言 149

6.2 历史概况 150

6.3 HA的化学结构 151

6.4.1 共聚用单体组成 153

6.4 化学组成和其在PHA共聚物中的分布 153

6.4.2 共聚单体序列分布 155

6.4.3 组分的分离 156

6.4.4 化学组成分布 157

6.4.5 CCD对晶体结构和物理性质的影响 158

6.5 PHA的晶体结构 159

6.5.1 poly（3HA）的晶体结构和单位晶胞大小 160

6.5.2 SCL-PHA共聚物的同晶属性 164

6.6.1 PHA的溶剂 169

6.6 PHA的溶液性质 169

6.6.2 稀溶液的性质 170

6.6.3 用NMR研究溶液性质 170

6.7 缩略语 171

6.8 参考文献 173

7 聚羟基脂肪酸酯的结晶和材料性能 Robert H.Marchessault 博士、教授，Ga-er Yu 博士、教授 叶晓霞 俞雄 译 177

7.1 引言 177

7.2 历史概况 179

7.3 通用性能 184

7.4 PHA的旋光性 187

7.5 细菌poly（3HB）和poly（3HV）的晶体晶胞和晶体构象 190

7.6 间同立构poly（3HB）的晶体结构 194

7.7 聚4-羟基丁酸酯晶体构象 196

7.8 MCL-PHA的晶体结构和性能 198

7.9 折叠链片状单晶 200

7.10 在解聚酶作用下poly（3HB）单晶的碎裂 203

7.11 分子的手性和聚合物形态学 205

7.12 PHA的结晶动力学 207

7.13　热降解 209

7.14 poly（3HB）低聚物的晶体结构 211

7.15 poly（3HB）的分子量与晶体片层厚度和Tm的关系 213

7.16 片状poly（3HB）晶体的化学降解 216

7.17 前景与展望 218

7.18 致谢 219

7.19 缩略语 220

7.20 参考文献 221

8.1 引言和历史概况 229

8 聚酯单晶的结构和水解 Tadahisa Iwata 博士，Yoshiharu Doi 博士、教授 刘相奎 俞雄 译 229

8.2 晶体结构和形态学 231

8.2.1 聚（R）-3-羟基丁酸酯 231

8.2.2 聚（R）-3-羟基丁酸酯共聚物 234

8.2.3 聚（R）-3-羟基戊酸酯 236

8.2.4 聚4-羟基丁酸酯 237

8.2.5 聚β-丙醇酸内酯 238

8.2.6 聚L-乳酸 239

8.2.7 聚ε-已内酯 241

8.2.8 聚琥珀酸乙二醇酯 242

8.2.9 聚已二酸乙二醇酯 243

8.2.10 聚琥珀酸丁二醇酯 243

8.2.11 聚已二酸丁二醇酯 244

8.3 单晶的生物降解 245

8.3.1 聚（R）-3-羟基丁酸酯及其共聚物 245

8.3.2 聚琥珀酸乙二醇酯 250

8.3.3 聚L-乳酸 250

8.3.4 其他脂肪族聚酯及化学水解 251

8.4 前景与展望 253

8.5 致谢 253

8.6 缩略语 254

8.7 参考文献 255

9 聚羟基脂肪酸酯共聚物的物理加工性能 Michael M.Satkowski 博士，David H.Melik 博士，Jean-Phillipe Autran 博士，Phillip R.Green博士，Isao Noda 博士，Lee A.Schechtman 博士 叶晓霞 俞雄 译 261

9.1 引言 261

9.2 实验 265

9.2.1 化学合成 265

9.2.2 生物生产 266

9.2.3 分子量测定 267

9.2.4 NMR 267

9.2.5 热分析 268

9.2.6 X射线分析 268

9.2.7 结晶动力学 269

9.2.8 力学分析 269

9.2.9 流变测定 269

9.3.1 消除同二晶现象 271

9.3 性能 271

9.3.2 增加柔韧性、延展性 274

9.3.3 结晶速率 279

9.3.4 熔融性质 281

9.3.5 熔体稳定性 283

9.3.6 形变性能和形态学 285

9.4 结论 291

9.5 致谢 292

9.6 缩略语 292

9.7 参考文献 294

10 用于聚酯化学合成结构单元的发酵生产 Sang Yup Lee博士，Sang Hyun Park 博士，Soon Ho Hong 工学硕士，Young Lee 工学硕士，Seung Hwan Lee 工学硕士 陈扬 俞雄 译 297

10.1 引言 297

10.2 历史概况 299

10.3 二羧酸 299

10.3.1 丁二酸 300

10.3.1.1 用非重组微生物生产丁二酸 301

10.3.1.2 利用代谢工程大肠埃希菌生产丁二酸 304

10.3.2 已二酸 307

10.4 二醇 309

10.4.1 1，2-丙二醇 310

10.4.1.1 由野生菌微生物生产1，2-丙二醇 310

10.4.1.2 由代谢工程细菌生产1，2-丙二醇 311

10.4.2 1，3-丙二醇 312

10.4.2.1 由野生菌生产1，3-丙二醇 313

10.4.2.2 由代谢工程细菌生产1，3-丙二醇 315

10.4.3 1，4-丁二醇 317

10.5.1 乳酸 318

10.5 羟基酸 318

10.5.1.1 微生物 319

10.5.1.2 碳源和氮源 322

10.5.1.3 细胞培养模式 328

10.5.1.4 分离／纯化 330

10.5.2 内酯和其他的环酯 331

10.6 前景与展望 333

10.7 专利 334

10.9 缩略语 349

10.8 致谢 349

10.10 参考文献 350

11 化学合成聚酯的研究方法 Jukka V.Sepp？l？ 博士、教授，Harri Korhonen 科学硕士，Janne Kylm？ 博士，Jukka Tuominen 科学硕士 刘相奎 俞雄 译 361

11.1 引言 361

11.2 缩聚 363

11.2.1 羟基酸的缩聚 365

11.2.1.1 共沸缩聚 367

11.2.1.2 用遥爪乳酸基预聚物的链键合反应 367

11.2.1.3 酯化促进辅助剂 369

11.2.2 脂肪族二醇与二羧酸或酸酐的缩合 370

11.2.3 酯交换反应 372

11.2.4 二醇和酰氯的缩聚 372

11.2.5 芳香族共聚酯的缩聚 373

11.2.6 聚酯的酶催化合成 373

11.3 开环聚合 374

11.3.1 热力学 375

11.3.2 开环聚合机理 376

11.3.2.1 插入机理 376

11.3.2.2 阳离子机理 379

11.3.2.3 阴离子机理 380

11.3.3 影响聚合的条件 381

11.3.3.1 温度 381

11.3.3.2 催化剂的类型和数量 382

11.3.3.3 溶剂和本体聚合 383

11.3.4 修整大分子组织结构和微观结构 383

11.3.4.2 嵌段和接枝共聚物 384

11.3.4.1 无规和半嵌段共聚物 384

11.3.4.3 星形聚合物 385

11.3.4.4 超星和树枝状聚合物 385

11.3.4.5 具有官能基的聚合物 385

11.3.5 副反应，热降解和稳定性 386

11.4 聚酯衍生物的合成 389

11.4.1 聚（酯-氨基甲酸乙酯） 390

11.4.1.1 遥爪预聚物的扩链 390

11.4.1.2 异氰酸酯封端的预聚物的扩链 391

11.4.1.3 聚（酯-氨基甲酸乙酯）网状物的制备 393

11.4.2 聚（酯-酰胺） 393

11.4.3 聚（酯-醚） 396

11.5 缩略语 396

11.6 参考文献 398

12 脂肪族聚酯形成的机理 Andrzei Duda 博士、教授，Stanislaw Penczek 博士、教授 刘相奎 俞雄 译 407

12.1 引言 407

12.2 历史概况 408

12.3 聚酯化作用 412

12.3.1 聚酯化反应的热力学 413

12.3.2 聚酯化动力学 415

12.3.3 聚酯化摩尔质量分布 418

12.3.4 聚酯化作用中的环化 418

12.4 环酯的开环聚合 420

12.4.1 环酯聚合的热力学 420

12.4.2 环酯聚合的动力学机理 425

12.4.2.1 离子聚合反应 426

12.4.2.2 共价（假阴离子）引发剂和引发 428

12.4.2.3 聚合反应中烷基金属醇盐和金属醇盐引发的链增长 431

12.4.2.4 金属的羧酸盐：辛酸亚锡 441

12.4.3 经由酯基转移作用的链转移 448

12.4.3.1 分子内链转移 449

12.4.3.2 分子间链转移 450

12.4.4 丙交酯聚合反应的立体化学 453

12.5 前景与展望 458

12.6 缩略语 461

12.7 参考文献 463

13.1 引言 475

13 意义明确的低聚酯的化学合成和性能 Ikuo Taniguchi 博士，Yoshiharu Kimura博士、教授 刘相奎 俞雄译 475

13.2 历史概况 476

13.3 低聚酯的合成和性质 477

13.3.1 聚琥珀酸丁二醇酯 477

13.3.2 聚ε-已内酯 479

13.3.3 聚3-羟基丁酸酯 479

13.3.4 聚羟基乙酸酯 481

13.3.5 聚乳酸 481

13.3.6 聚苹果酸 482

13.3.7 酶催化聚合合成的聚酯 485

13.4 应用 486

13.4.1 工业应用 486

13.4.2 生物医学应用 486

13.5 专利 487

13.6 缩略语 488

13.7 参考文献 489

索引 493