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第 2 期 于丽君，等: 非均相氧化法制备利福霉素 S
由表 1 可知，当分别用 H 2 O 2 、H 2 O 2 +Fe 、
NaNO 2 、CH 3 COOOH、Ca(ClO) 2 、NaClO 氧化 SV
生产 S 时，采用次氯酸盐为氧化剂，得到 SV 的转
化率、S 的收率及选择性均较使用其他氧化剂条件
下的高。这是氧化剂的强弱及氧化方式不同所致。
H 2 O 2 结构中含有不稳定的 O—O，一定条件可断裂
成高活性的·OH（氧化电位 2.80 V），其无选择性，
易诱发链反应 [19] ，快速氧化反应中的物质，降解目
标产物。CH 3 COOOH 氧化性较·OH 弱，但可与 C==C
发生亲电加成反应，同时 CH 3 COOOH 为酸性，C-27
位上的甲氧基极易在酸性条件下脱除，形成新的化
合物，并随着酸性的增加，裂解加剧，生成一系列
化合物 [11] ，故收率最低。NaNO 2 氧化效果一般，反
–
应时间长。 ClO 氧化性 虽然最弱（氧化电位仅
3
–
0.8962 V），但 Cl 以 sp 杂化方式与 O 成键
成 3 个未成键的孤对电子，因价层电子对空间构型
的高度不对称性及中心 Cl 原子的离子势较大，使其
具有较强的获得电子能力 [21] ，直接氧化活性较高的
1，4 α 位—OH，形成醌式结构，不存在链式反应，
副反应少，收率及选择性相对较高。因此，在 SV
的非均相氧化体系中，氧化剂的优先选择顺序为：
2+
–
ClO >NaNO 2 >H 2 O 2 +Fe >CH 3 COOOH>H 2 O 2 。
结合图 1，反应结束时不同氧化剂条件下的体
系 HPLC 谱图，发现以 Fenton 试剂、CH 3 COOOH
及 NaNO 2 为氧化剂时，杂质峰响应面积及数目都增
加，而次氯酸盐氧化时，杂质峰较少，且 SV 转化
率及 S 收率、S 选择性均较高。以 Ca(ClO) 2 为氧化
剂时，由于其在水中溶解度低，一般采用固体或悬
浮固体混合液的加料方式，固液反应的传质速率相
较于液液反应速率慢，反应时间长；且反应器中颗
粒分布不均匀，会导致局部过氧化，使得氧化选择
性比 NaClO 为氧化剂时低，产品收率也相对较低。
NaClO 为氧化剂，反应条件温和，反应时间短，得
到的 S 收率及选择性高达 81.81%、85.83%。综合分
析，本文选择 NaClO 为氧化剂。
2.2 NaClO 浓度对 SV 氧化反应的影响
NaClO 浓度决定了 NaClO 的氧化能力，进而直
接影响反应的进程。NaClO 与 SV 反应的理论物质
的量比为 1∶1，因非均相体系、氧化剂及底物分别
位于水油两相，为避免因传质导致的反应不充分，
将 NaClO 与 SV 物质的量比控制为 1.5∶1.0，反应
液 SV 初始浓度为 45.07 mmol/L，在=30 ℃、
pH=13、反应时间为 14 min 的条件下，考察了 NaClO
浓度对 SV 氧化反应的影响，结果见表 2。
由表 2 可知，当 NaClO 浓度为 0.3206 mol/L 时，
S 的收率及选择性最大，分别为 84.78%、88.38%。
浓度低时，传质推动力较小，NaClO 由水相主体至
·291·
2+
两相界面的扩散速率较慢，一定程度上限制了反应
的进行，且低浓度时，NaClO 氧化能力较弱，反应
速率慢，相同时间内转化率低，不利于反应的进行。
随着 NaClO 浓度的增加，传质推动力增大，传质速
率加快，且随着 NaClO 浓度的增加，氧化强度增强，
反应速率加快，转化率迅速增大并趋于稳定，但此
过程易发生局部过氧化，生成一系列副产物，从而
使 S 收率及选择性降低。因此，选择适宜的 NaClO
浓度为 0.3206 mol/L。
表 2 NaClO 浓度对 SV 转化率、S 收率及 S 选择性的影响
Table 2 Effects of NaClO concentration on the conversion
of SV and the yield and selectivity of S
c(NaClO)/(mol/L) SV 转化率/% S 收率/% S 选择性/%
0.2223 74.63 58.29 78.10
[20] ，形 0.3206 95.93 84.78 88.38
0.6393 96.17 71.50 74.35
0.9169 96.19 66.37 69.00
2.3 NaClO 与 SV 物质的量比对 SV 氧化反应的影响
在 c(NaClO)=0.3206 mol/L、反应液 SV 初始浓
度为 45.07 mmol/L、=30 ℃、pH=13、反应时间
14 min 条件下，考察了 NaClO 与 SV 物质的量比对
SV 转化率、S 收率及 S 选择性的影响，结果见图 2。
图 2 NaClO 与 SV 物质的量比对 SV 转化率、S 收率及 S
选择性的影响
Fig. 2 Effects of molar ratio of NaClO to SV on the
conversion of SV and the yield and selectivity of S
由图 2 可知，NaClO 与 SV 物质的量比较小时，
氧化剂量不足，SV 不能完全被氧化，收率及选择性
低。随着物质的量比的增大，收率及选择性不断增
加，当 NaClO 与 SV 物质的量比为 1.4∶1.0 时，收
率及选择性达到最高，分别为 86.35%和 90.34%。
继续增加 NaClO 与 SV 物质的量比，S 的收率及选
择性均减小。这是因为过量的氧化剂将生成物 S 继
续氧化，产生大量副产物，从而使收率及选择性降
低。综合考虑转化率、收率和选择性，选择适宜的
NaClO 与 SV 物质的量比为 1.4∶1.0。
2.4 反应温度对 SV 氧化反应的影响
在 NaClO 与 SV 物质的量比为 1.4∶1.0、反应液