[发明专利]一种由葡萄糖制备果糖的化学方法

说明书

本发明涉及一种由葡萄糖生成果糖的简易化学制备方法。在一个大气压、相对低温的条件下对甲氧基苯酚、对氯苯酚、硝基苯酚等酚类化合物中的一种或者多种作为催化剂，催化葡萄糖制备果糖。本发明操作方法简单、反应条件温和、成本低、果糖的收率高达50%、基本无副产物、选择性大于96%。

技术领域

本发明涉及果糖的生产领域，具体地说涉及一种由酚类化合物作为催化剂催化葡萄糖制备果糖的方法。

背景技术

葡萄糖制备果糖对生物质的有效利用具有重要的意义。果糖是一种重要的化学品，它比葡萄糖更容易转化成5-羟甲基糠醛、2,5-呋喃二羧酸、乙酰丙酸等物质，这些化学物质可以用来制备塑料、绿色溶剂、润滑剂或者生物燃料等。

而且由于果糖的甜度在天然糖中是最高的，它有很高的应用价值，可以广泛的应用于制备糖果、饮料、糕点、乳制品等方面。

目前工业上合成果糖主要是将蔗糖或者淀粉在生物酶的作用下，生成葡萄糖浆，然后经过后处理和纯化得到果糖。目前文献已报道的由葡萄糖制备果糖的方法主要有酶催化法、金属氧化物催化法、碱催化法、无机(矿)盐催化法等。酶催化的反应条件温和、效果好，但是生物酶对反应环境敏感、容易失活，而且酶的使用费用高；金属氧化物催化活性低、效果差；碱催化葡萄糖制备果糖是目前研究最多的一种方法，Valente A.A用高浓度的氢氧化钠作为催化剂，虽然有99％的葡萄糖转化，但副产物太多，果糖的产率小于2％。Tessonnier J.P在反应温度为100℃下，用三乙胺有机碱作为催化剂，可得到25％收率的果糖，但选择性也仅有60％左右，说明还有较多副产物。总之目前所报道的这些方法，还存在果糖的产率和选择性低，副产物多以及生产成本高等问题。

总的来说，以前所报道的这些方法，存在所使用原料葡萄糖的浓度低；果糖的产率和选择性低、副产物多；反应条件苛刻、生产成本高、操作复杂等问题。

因此发明一种简单易行、成本低、反应条件温和、所使用原料葡萄糖的浓度高、葡萄糖转化率高、果糖收率高、副产物少甚至无副产物的方法具有重要价值。

发明内容

本发明是采用葡萄糖为原料，廉价的酚类化合物作为催化剂，提供一种操作方法简单、反应条件温和、成本低、转化率高和选择性高的制取果糖的方法。

本发明以葡萄糖作为原料，以对溴苯酚、对氟苯酚、对氯苯酚、邻氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、对二苯酚、对羟基苯甲酸、3-氯-4-羟基苯甲酸、水杨酰胺、4-羟基水杨酰胺、对甲基苯酚、对硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚、2，6-二硝基苯酚、对甲氧基苯酚中的一种或者多种酚类化合物作为催化剂，催化葡萄糖制备果糖。葡萄糖的质量分数为0.1～60％，催化剂的质量分数为0.1～1.0％，配制一定质量分数的葡萄糖水溶液，再将催化剂加入到该溶液中，在一个大气压、70～100℃条件下，搅拌反应1～4小时。将反应后溶液冷却到室温，用色谱法分离，得到果糖溶液，结晶后得到果糖。

本发明由葡萄糖制取果糖的技术方法除了具有反应操作简单易行、过程安全等优点，还具有以下突出的特点：

(1)反应条件温和，反应温度低，在常压下就可以进行；

(2)葡萄糖的转化率高达49.5％，果糖选择性大于96％，基本无副产物；

(3)所用原料葡萄糖浓度高，可达60％；

(4)制备成本低。

附图说明

图1是本发明实施例13反应溶液的高效液相色谱图谱。

本发明具有良好的经济效益和可观的工业应用前景。

具体实施方式