生物高分子 第2卷 类聚异戊二烯PDF电子书下载

1 天然聚异戊二烯的化学结构和分布 1

YasuyukiTanaka博士、教授，JitladdaTangpakdeeSakdapipanich博士、副教授 1

刘燕刚鲁超译 1

1.1历史概况 1

1.1.1橡胶的生产和消费 1

1.1.2橡胶的结构 3

1.1.3合成橡胶 4

1.2前景与展望 4

1.2.1橡胶生产技术 4

1.2.2橡胶蛋白过敏症 5

1.2.3天然橡胶的提纯 5

1.3.1异戊二烯结构单元的几何异构 6

1.3异戊二烯结构单元的化学结构 6

1.3.2天然橡胶中聚异戊二烯的链端结构 7

1.3.3分子量和分子量分布 8

1.4聚异戊二烯在生物体中的分布 10

1.4.1高等植物中的顺式聚异戊二烯 10

1.4.2其他高等植物和草本植物中的反式聚异戊二烯 11

1.4.3蘑菇中的顺式聚异戊二烯 11

1.5产自三叶胶树的天然橡胶 11

1.5.1天然橡胶和胶乳商品的生产 11

1.5.2天然橡胶的成分 12

1.5.3天然橡胶的链端结构 13

1.5.3.1橡胶分子的起始端 13

1.5.3.3橡胶树内橡胶分子的结构转变 16

1.5.4支化点和胶乳结构 16

1.5.3.2橡胶分子的末端 16

1.6来自高等植物的反式聚异戊二烯的结构 17

1.6.1糖胶树胶中的反式聚异戊二烯 17

1.6.2古塔波胶和巴拉塔胶中的反式聚异戊二烯 18

1.6.3来自杜仲树的反式聚异戊二烯 19

1.7其他天然聚异戊二烯 19

1.7.1真菌中顺式聚异戊二烯的结构 19

1.7.2其他高等植物中顺式聚异戊二烯的结构 20

1.7.2.1一枝黄花和向日葵叶中的顺式聚异戊二烯 20

1.7.2.2银菊胶中的顺式聚异戊二烯 22

1.7.2.3野生橡胶胶乳 22

1.8缩略语 22

1.9参考文献 23

刘燕刚鲁超译 27

2.1引言 27

2 类聚异戊二烯的化学结构 27

SeiichiInoue博士、教授，KiyoshiHonda博士、副教授 27

2.2历史概况 28

2.3类聚异戊二烯的合成 28

2.3.1（E）-1,5-多烯型类聚异戊二烯 28

2.3.2（Z）-1,5-多烯型类聚异戊二烯 35

2.3.3饱和类聚异戊二烯 40

2.3.4芳香类聚异戊二烯 42

2.4前景与展望 46

2.5缩略语 46

2.6参考文献 47

刘燕刚朱大恒译 51

3.1引言——异戊二烯结构单元和类异戊二烯的辨别 51

MichelRohmer博士、教授，MyriamSeemann博士，CatherineGrosdemange-Billiard博士 51

3 类异戊二烯结构单元的生物合成途径 51

3.2历史概况 52

3.3经典的甲羟戊酸途径 54

3.4最近发现的甲基赤藓醇磷酸酯途径 55

3.5标记实验——MEP途径的发现和阐明 56

3.5.1异戊二烯结构单元碳骨架的来源 56

3.5.2脱氧木酮糖和甲基赤藓醇衍生物作为第一个C5类异戊二烯前体的认定 59

3.6酶学和遗传学 60

3.6.11-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸酯合成酶 60

3.6.21-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸酯异构-还原酶 61

3.6.3从甲基赤藓醇磷酸酯到甲基赤藓醇环二磷酸酯 62

3.7异戊二烯结构单元中氢原子的来源——后续步骤的揭示 63

3.8MEP途径的分布和对进化的影响 65

3.9前景与展望 66

3.10缩略语 68

3.11参考文献 69

4 天然橡胶和其他类聚异戊二烯的生物合成 75

NorimasaOhya博士，TanetoshiKoyama博士、教授 75

刘燕刚朱大恒译 75

4.1引言 75

4.1.1聚异戊二烯的分布 75

4.1.2橡胶的化学性质 76

4.1.3胶乳导管系统 77

4.1.4胶乳的组成 78

4.1.5橡胶的分子量 79

4.2历史概况 80

4.2.1橡胶的前体 80

4.2.2橡胶粒子的形成 82

4.2.3橡胶生物合成的立体化学 83

4.2.4橡胶合成的引发剂 84

4.3三叶胶树体内的生物合成途径 85

4.3.1异戊二烯双磷酸酯的形成 85

4.3.2橡胶分子的引发 85

4.3.3橡胶链的增长 86

4.3.4橡胶分子的13C-NMR研究 87

4.4三叶胶树体内的酶 88

4.4.1合成甲羟戊酸的酶 88

4.4.2合成异戊二烯双磷酸酯的酶 90

4.4.3橡胶转移酶 91

4.5遗传学基础 91

4.5.1与橡胶生物合成有关的蛋白质 91

4.5.1.1橡胶增长因子 91

4.5.1.23-羟基-3-甲基戊二酰基辅酶A还原酶 93

4.5.1.3异戊二烯双磷酸酯异构酶 94

4.5.1.4法呢基双磷酸酯合成酶 94

4.5.1.5小橡胶粒子蛋白 95

4.5.2与防御相关的蛋白质 95

4.5.2.1橡胶蛋白 95

4.5.2.2壳多糖酶 96

4.5.2.3β-1，3-葡聚糖酶 96

4.5.2.4Hever蛋白 96

4.5.3胶乳过敏原 96

4.5.4三叶胶树中的其他酶 97

4.6在银胶菊和其他生物体中橡胶的生物合成途径和基因 97

4.6.1银菊胶的生物合成 97

4.6.2印度胶树中的橡胶合成 98

4.7转基因植物和重组微生物中的橡胶产品 99

4.6.3真菌中的橡胶合成 99

4.8前景与展望 100

4.9专利 102

4.9.1橡胶产率的增加与产胶植物 102

4.9.2橡胶生物合成的基因与基因的转化 103

4.9.3三叶胶树酶在合成中的应用 104

4.9.4三叶胶树酶及其DNA序列 105

4.10缩略语 106

4.11参考文献 107

5 从类异戊二烯中间体到相关代谢产物的途径 115

Yuan-WeiZhang教授，TanetoshiKoyama博士、教授 115

薛敏钊译 115

5.1引言 115

5.2.1结构表征 117

5.2研究历史 117

5.2.2类异戊二烯化合物的生物合成 118

5.3类聚异戊二烯化合物的生物合成路线 119

5.3.1角鲨烯和三萜 119

5.3.1.1概述 119

5.3.1.2角鲨烯和植物三萜的生物合成 120

5.3.2甾族化合物 124

5.3.2.1概述 124

5.3.2.2胆固醇的生物合成 124

5.3.2.3麦角固醇的生物合成 126

5.3.2.4高等植物甾醇的生物合成 128

5.3.2.5胆汁酸的生物合成 130

5.3.2.6人类性激素的生物合成 133

5.3.3.1概述 135

5.3.3类胡萝卜素 135

5.3.3.2生物合成路线 136

5.3.4泛醌和甲基萘醌类 141

5.3.4.1概述 141

5.3.4.2辅酶Q的生物合成 142

5.3.4.3甲基萘醌类的生物合成 143

5.3.5多萜醇及其相关化合物 145

5.3.5.1概述 145

5.3.5.2聚异戊二烯双磷酸酯的生物合成 146

5.3.5.3终产物的生物合成 148

5.4展望 149

5.5致谢 150

5.6缩略语 150

5.7参考文献 151

6 天然橡胶的生物化学和胶乳构成 161

DhirayosWititsuwannakul博士，RapepunWititsuwannakul博士 161

薛敏钊译 161

6.1引言 161

6.2历史概况 164

6.2.1橡胶的发现和橡胶性能的提高 164

6.2.2橡胶树和橡胶树种植的历史 166

6.3三叶胶胶乳 167

6.3.1三叶胶胶乳的成分 168

6.3.2三叶胶胶乳的非橡胶成分 168

6.3.2.1蛋白质 168

6.3.2.2糖类 170

6.3.2.3脂质 170

6.3.2.4无机物质 170

6.3.3三叶胶胶乳中的橡胶粒子 171

6.3.4橡胶粒子膜 172

6.3.4.1橡胶粒子脂质 172

6.3.4.2橡胶粒子蛋白 172

6.3.4.3橡胶粒子酶 173

6.3.4.4橡胶粒子电荷 174

6.3.5三叶胶胶乳中的离心乳清 174

6.3.5.1离心乳清中的高分子量化合物 175

6.3.5.2离心乳清中的低分子量组分 175

6.3.6三叶胶胶乳中的黄色体 177

6.3.6.1黄色体膜 178

6.3.6.2黄色体膜中的蛋白质和酶 178

6.3.6.3黄色体中的底层乳清及其组成 179

6.3.6.4黄色体中的底层乳清酶 180

6.3.7黄色体和胶乳的胶体稳定性 181

6.3.8三叶胶胶乳的代谢 183

6.3.8.1三叶胶树中橡胶和类异戊二烯的生物合成 184

6.3.8.2类异戊二烯的生物合成 185

6.3.9影响橡胶和胶乳产量的因素 186

6.3.9.1橡胶胶乳的再生能力 186

6.3.9.2乙烯与胶乳产量 187

6.3.9.3胶乳流动和影响参数 189

6.4其他植物的胶乳 190

6.4.1银胶菊的胶乳 191

6.4.2胶乳在植物中可能的角色 192

6.5真菌的胶乳 194

6.6和天然橡胶胶乳相关的疾病（胶乳过敏症） 195

6.6.2胶乳蛋白过敏原 196

6.6.1胶乳过敏 196

6.6.3胶乳手套中的蛋白质和过敏原 197

6.6.4过敏原的交叉反应 198

6.6.5胶乳产品的过敏原和抗原 199

6.6.6对三叶胶胶乳使用和致敏的评价 199

6.6.7由cDNA克隆得到的胶乳蛋白过敏原 200

6.7前景与展望 201

6.8相关专利名称 204

6.9缩略语 204

6.10参考文献 206

薛敏钊译 215

7.1引言 215

HarumiAsai博士 215

7 合成橡胶的生产技术和性质 215

7.2研究历史 216

7.2.1异戊二烯 216

7.2.2聚异戊二烯 216

7.2.2.1顺式1,4-聚异戊二烯 216

7.2.2.2液态聚异戊二烯 217

7.2.2.3反式1,4-聚异戊二烯 218

7.2.3其他共聚物 218

7.2.3.1嵌段共聚物 218

7.2.3.2丁基橡胶 218

7.2.3.3环化橡胶 219

7.2.3.4氯化橡胶 219

7.2.3.5盐酸橡胶 219

7.3化学合成 219

7.3.1异戊二烯 219

7.3.2.1含Ti4+化合物的催化剂 220

7.3.2顺式1,4-聚异戊二烯 220

7.3.2.2含Ti3+化合物的催化剂 222

7.3.2.3有机锂 222

7.3.2.4含稀土金属的催化剂 223

7.3.2.5甲基铝噁烷（MAO） 224

7.3.2.6其他 224

7.3.3反式1,4-聚异戊二烯 224

7.3.43,4-聚异戊二烯 225

7.3.5其他 225

7.4生产技术 227

7.4.1异戊二烯 227

7.4.1.1甲醛-异丁烯工艺 227

7.4.1.2萃取蒸馏 228

7.4.2.1聚合工艺 229

7.4.1.3异戊二烯的聚合阻聚剂 229

7.4.2聚异戊二烯 229

7.4.2.2速止剂 230

7.4.2.3分离 230

7.4.2.4聚合温度控制 230

7.4.2.5过程控制 230

7.4.2.6本体聚合 231

7.4.3其他 231

7.5性能 232

7.5.1异戊二烯 232

7.5.2顺式1,4-聚异戊二烯 233

7.5.2.1基本性能 233

7.5.2.2性能改进 233

7.5.2.5炭黑凝胶 234

7.5.2.3结晶 234

7.5.2.4生胶强度 234

7.5.3反式1,4-聚异戊二烯 235

7.5.43,4-聚异戊二烯 235

7.5.5其他 235

7.6前景与展望 237

7.6.1异戊二烯 237

7.6.2顺式1,4-聚异戊二烯 237

7.6.3反式1,4-聚异戊二烯 238

7.6.43,4-聚异戊二烯 238

7.6.5SBIR 238

7.6.6其他 238

7.7相关专利名称 238

7.8缩略语 240

7.9参考文献 241

8 天然橡胶及合成橡胶的加工 247

WolframvonLangenthal博士，JochenSchnetger博士、教授 247

张永明栾英豪译 247

8.1胶乳工艺 247

8.1.1胶乳检测 248

8.1.2胶乳的运输、储存及室内配送 250

8.1.3配料和混炼配方 251

8.1.3.1添加剂 251

8.1.3.2混炼 252

8.1.4加工方法 253

8.1.4.1胶乳制品加工工艺 253

8.1.4.2功能材料加工工艺 255

8.1.4.3基材方面的应用 257

8.2干胶加工工艺 265

8.2.1密炼机（捏炼机） 265

8.2.1.1结构 265

8.2.1.2操作方式 266

8.2.1.3混炼 268

8.2.2开炼机 270

8.2.2.1结构 271

8.2.2.2操作方式 271

8.2.2.3混炼 272

8.2.2.4预热 273

8.2.3粒料和胶条的喂入 273

8.2.4片材及补强橡胶的生产 273

8.2.4.1压延机 273

8.2.4.2压延工艺 276

8.2.4.3挤出工艺中的片材生产 279

8.2.4.4胶片的硫化 279

8.2.5挤出制品 280

8.2.5.1挤出机 280

8.2.5.2挤出制品的硫化 284

8.2.5.3型材几何尺寸测量 288

8.2.6模型制品 289

8.2.6.1生产工艺 290

8.2.6.2模具清污 296

8.2.6.3修边 297

8.2.7胶浆 298

8.3缩略语 299

8.4参考文献 299

StephenD．Pask,HartmuthBuding,AndreasOstrowicki 302

张永明译 302

DieterWrobel博士，UweHoffmann博士，RüdigerEngehausen博士 302

AndréMarbach博士，KlausM．Diedrich博士，JürgenAckermann博士 302

9.1引言 302

9.1.1应用市场及领域 302

9 合成橡胶的生产商和全球市场 302

RonaldT．LaFlair博士，UteU．Wolf博士，JohnDuffy,JudithE．Puskas教授 302

Heinz-DieterBrandt博士，WolfgangNentwig,NicolaRooney 302

MichaelHapp,ChristianeOppenheimer-Stix,JohnDunn教授，RalfKrüger博士 302

DesmondJ．Threadingham博士、WernerObrecht博士、JeanPierreLambert博士 302

G．J．Wilson,HermannMeisenheimer博士，RolandSteiger 302

9.1.2术语和分类 305

9.1.3特性 308

9.1.4生产 311

9.2产品 313

9.2.1乳聚苯乙烯-丁二烯橡胶（E-SBR） 314

9.2.3丁腈橡胶（NBR） 316

9.2.2氯丁橡胶（CR） 316

9.2.4乳聚丁二烯橡胶（E-BR） 317

9.2.5丙烯酸酯橡胶（ACM） 318

9.2.6氟橡胶 318

9.2.7阴离子聚合的合成 319

9.2.8齐格勒-纳塔聚合合成 320

9.2.9阳离子聚合的丁基合成橡胶 321

9.2.10乙烯-乙酸乙烯酯（EVM）和乙烯的共聚物 322

9.2.11环氧橡胶（CO,ECO,GECO,GPO） 323

9.2.12聚降冰片烯 324

9.2.12.2经济方面 325

9.2.13聚环辛烯 325

9.2.12.1用途 325

9.2.14硅橡胶 326

9.2.15聚硫橡胶 327

9.2.16卤丁橡胶 328

9.2.17氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯 328

9.2.18氢化丁腈橡胶 328

9.2.19聚磷腈 329

9.3对目前情况的评估和对未来趋势的预测 329

9.3.1市场 329

9.3.2生产厂商 330

9.3.3轮胎制造业 331

9.3.4工业橡胶制品制造商 331

9.3.5热塑性材料和热固性材料的橡胶增韧 332

9.4参考文献 335

10 天然橡胶与合成橡胶的生物降解 337

AlexandrosLinos,AlexanderSteinbüchel 337

张永明译 337

10.1引言 337

10.2历史概况 338

10.2.1概述 338

10.2.2天然橡胶生物降解的早期研究 339

10.2.3橡胶管道密封圈的生物降解 341

10.2.4真菌的降解作用 343

10.2.5最新进展 344

10.2.6作者实验室的研究工作 346

10.3.1.1尚不能确定的放线菌分类 350

10.3.1放线菌 350

10.2.7结论 350

10.3能使橡胶生物降解的微生物 350

10.3.1.2较为可靠的放线菌分类 354

10.3.2放线菌之外的微生物 356

10.3.2.1革兰阳性细菌 357

10.3.2.2革兰阴性细菌 357

10.3.2.3真菌 357

10.4橡胶生物降解的最优化 359

10.4.1早期的实验 359

10.4.2近期的成果 361

10.5酶作用机理和遗传学基础 363

10.5.1顺式1,4-聚异戊二烯降解反应的起始步骤 363

10.5.2其他类异戊二烯类似的降解过程 364

10.5.4作者实验室中的近期研究工作 367

10.5.3橡胶降解产物的分解代谢 367

10.6合成橡胶的生物降解 370

10.7反式1,4-聚异戊二烯的生物降解 370

10.8顺式1,4-聚异戊二烯的厌氧生物降解 371

10.9前景和生物技术上的应用 371

10.10致谢 372

10.11缩略语 372

10.12参考文献 373

11 橡胶制品再生的生物技术工艺 377

KatarinaBredberg博士，MagdalenaChristiansson博士，BengtStenberg博士，OlleHolst博士 377

张青译 377

11.1引言 377

11.1.1橡胶材料的粉碎 380

11.1.2橡胶材料的回收 381

11.2历史概况 382

11.1.3生物工艺过程 382

11.3适用于生物回收技术的橡胶产品 383

11.3.1橡胶的生物降解 384

11.3.2表面改性 385

11.3.2.1烃链的断裂 385

11.3.2.2橡胶材料的脱硫 385

11.3.3微生物脱毒 386

11.4目前状况 387

11.5橡胶作为发酵工艺的碳源 387

11.6公认产品 387

11.7前景与展望 388

11.8致谢 388

11.10参考文献 389

11.9缩略语 389

12 用于橡胶制品脱硫的生物工艺过程 393

KatarinaBredberg博士，MagdalenaChristiansson博士，BengtStenberg博士，OlleHolst博士 393

张青译 393

12.1引言 393

12.1.1橡胶材料 394

12.1.2橡胶材料的粉碎 396

12.2历史概况 397

12.3应用于橡胶制品的脱硫技术 398

12.3.1氧化硫微生物 399

12.3.2还原硫微生物 400

12.3.3生物反应器 401

12.3.4分析工具和技术 401

12.3.5毒性作用 403

12.3.6含微生物处理橡胶之橡胶材料的性质 404

12.4目前状况 405

12.5前景与展望 406

12.6专利 407

12.7致谢 408

12.8缩略语 408

12.9参考文献 408

13 橡胶的回收处理 411

HansW．Schnecko博士、教授 411

张青译 411

13.1引言 411

13.2总体考虑 412

13.3分布与组成 413

13.4橡胶的回收方式及可行性 415

13.4.1粉碎 415

13.4.1.1生产 415

13.4.2重新使用（轮胎翻新） 416

13.4.1.2产品 416

13.4.3再生 418

13.4.3.1橡胶粉 418

13.4.3.2再生 419

13.4.4回收 420

13.4.4.1高温裂解 420

13.4.4.2氢化作用 421

13.4.4.3转化为能量 421

13.4.4.4填埋 423

13.4.5生物降解 424

13.5总结 424

13.6缩略语 425

13.7参考文献 425

索引 427