Page 13 - 精细化工2019年第8期

第 36 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.36, No.8
201 9 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2019

综论
氨基酸脱羧反应研究进展

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李佳霖，石 坚，余秦伟，王为强，杨建明 ，吕 剑
（西安近代化学研究所，氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西 西安 710065）

摘要：氨基酸脱羧是重要的生物质资源转化途径，通过氨基酸脱羧反应能够得到胺及胺的衍生物。该文综述了
氨基酸脱羧基的不同方法，包括酶脱羧、化学催化脱羧、热脱羧和光电化学脱羧方法。重点阐述了使用化学催
化剂脱羧的研究进展，对均相催化剂和非均相催化剂催化脱羧的催化途径以及机理进行了详细的介绍。中国目
前已经成为氨基酸的生产与消费大国，氨基酸工业在食品与饲料等领域的发展已经趋于成熟，但是对氨基酸下
游产品的工业化仍然缺少配套的技术与经验。为了应对氨基酸工业核心技术的垄断问题，开发新型高效催化剂
与更加高效的工艺路线的研究显得尤为重要。
关键词：氨基酸；脱羧反应；胺；多相催化
中图分类号：O621.25 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 08-1501-07

Recent Progress on Decarboxylation of Amino Acids

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LI Jia-lin, SHI Jian, YU Qin-wei, WANG Wei-qiang, YANG Jian-ming , LÜ Jian
（State Key Laboratory of Fluorine & Nitrogen Chemicals, Xi'an Modern Chemistry Research Institute, Xi'an 710065,
Shaanxi, China）

Abstract: Decarboxylation of amino acids is considered to be a significant pathway of renewable resource
transformation, and can convert into primary amine, diamine and their derivatives. Various methods of
amino acids decarboxylation were reviewed, including enzyme decarboxylation, chemical catalysis
decarboxylation, thermal decarboxylation and photoelectrochemical decarboxylation. The research progress
of chemical catalysis decarboxylation was expatiated, and the catalytic pathway and mechanism of both
homogeneous catalyst and heterogeneous catalyst were introduced in detail. China has become a country
with the big amount of amino acids production and consumption. The development of the amino acids
industry in food and feed industry has become mature. However, the industry realization of the downstream
products is still lack of technology and experiences. Therefore, it is particularly important to develop new
efficient catalysts and more efficient process routes.
Key words: amino acids; decarboxylation; amine; heterogenous catalysis

传统化工原料供给主要依赖石油等不可再生的 和大分子化学中都有着重要的地位，氨基酸也是合
化石资源, 其过度开采和使用造成的环境等问题已 成复杂有机体极具吸引力的生物基材料。以生物质
受到社会的极大关注。减少对化石资源的依赖, 成 为原料通过催化转化途径制备化学品仍然面临许多
为可持续发展的重要保障，对于包括生物质在内的 挑战。
可再生能源的开发与再利用越来越受到重视 [1-2] 。生 氨基酸催化转化有两种思路：一是保留氨基酸
物质是太阳能储存和转化利用的重要载体,也是自 的主链结构不改变（即反应产物保留氨基和羧基基
然界可再生的有机碳资源, 其储量丰富。据估计， 本结构）；二是通过氨基酸脱羧基得到一元胺或者二
自然界通过光合作用每年产生的生物质总量约 1700 元胺，或者通过脱氨基得到其他酸。由于氨基酸具
[3]
亿 t 。氨基酸作为重要的生物质原料，在有机化学 有一个氨基和一个羧基的特殊结构，使得氨基酸在

收稿日期：2018-12-05; 定用日期：2019-04-03; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180889
作者简介：李佳霖（1995—），女，硕士生，E-mail：630096897@qq.com。联系人：杨建明（1974—），男，研究员，E-mail：
yangjm204@163.com；吕 剑（1963—），男，博士，研究员，E-mail：lujian204@263.net。