本發(fā)明涉及果糖的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種由酚類化合物作為催化劑催化葡萄糖制備果糖的方法。
背景技術(shù)：
：葡萄糖制備果糖對(duì)生物質(zhì)的有效利用具有重要的意義。果糖是一種重要的化學(xué)品，它比葡萄糖更容易轉(zhuǎn)化成5-羥甲基糠醛、2,5-呋喃二羧酸、乙酰丙酸等物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)可以用來(lái)制備塑料、綠色溶劑、潤(rùn)滑劑或者生物燃料等。而且由于果糖的甜度在天然糖中是最高的，它有很高的應(yīng)用價(jià)值，可以廣泛的應(yīng)用于制備糖果、飲料、糕點(diǎn)、乳制品等方面。目前工業(yè)上合成果糖主要是將蔗糖或者淀粉在生物酶的作用下，生成葡萄糖漿，然后經(jīng)過(guò)后處理和純化得到果糖。目前文獻(xiàn)已報(bào)道的由葡萄糖制備果糖的方法主要有酶催化法、金屬氧化物催化法、堿催化法、無(wú)機(jī)(礦)鹽催化法等。酶催化的反應(yīng)條件溫和、效果好，但是生物酶對(duì)反應(yīng)環(huán)境敏感、容易失活，而且酶的使用費(fèi)用高；金屬氧化物催化活性低、效果差；堿催化葡萄糖制備果糖是目前研究最多的一種方法，ValenteA.A用高濃度的氫氧化鈉作為催化劑，雖然有99％的葡萄糖轉(zhuǎn)化，但副產(chǎn)物太多，果糖的產(chǎn)率小于2％。TessonnierJ.P在反應(yīng)溫度為100℃下，用三乙胺有機(jī)堿作為催化劑，可得到25％收率的果糖，但選擇性也僅有60％左右，說(shuō)明還有較多副產(chǎn)物?？傊壳八鶊?bào)道的這些方法，還存在果糖的產(chǎn)率和選擇性低，副產(chǎn)物多以及生產(chǎn)成本高等問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，以前所報(bào)道的這些方法，存在所使用原料葡萄糖的濃度低；果糖的產(chǎn)率和選擇性低、副產(chǎn)物多；反應(yīng)條件苛刻、生產(chǎn)成本高、操作復(fù)雜等問(wèn)題。因此發(fā)明一種簡(jiǎn)單易行、成本低、反應(yīng)條件溫和、所使用原料葡萄糖的濃度高、葡萄糖轉(zhuǎn)化率高、果糖收率高、副產(chǎn)物少甚至無(wú)副產(chǎn)物的方法具有重要價(jià)值。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是采用葡萄糖為原料，廉價(jià)的酚類化合物作為催化劑，提供一種操作方法簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、成本低、轉(zhuǎn)化率高和選擇性高的制取果糖的方法。本發(fā)明以葡萄糖作為原料，以對(duì)溴苯酚、對(duì)氟苯酚、對(duì)氯苯酚、鄰氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、對(duì)二苯酚、對(duì)羥基苯甲酸、3-氯-4-羥基苯甲酸、水楊酰胺、4-羥基水楊酰胺、對(duì)甲基苯酚、對(duì)硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚、2，6-二硝基苯酚、對(duì)甲氧基苯酚中的一種或者多種酚類化合物作為催化劑，催化葡萄糖制備果糖。葡萄糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～60％，催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1～1.0％，配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖水溶液，再將催化劑加入到該溶液中，在一個(gè)大氣壓、70～100℃條件下，攪拌反應(yīng)1～4小時(shí)。將反應(yīng)后溶液冷卻到室溫，用色譜法分離，得到果糖溶液，結(jié)晶后得到果糖。本發(fā)明由葡萄糖制取果糖的技術(shù)方法除了具有反應(yīng)操作簡(jiǎn)單易行、過(guò)程安全等優(yōu)點(diǎn)，還具有以下突出的特點(diǎn)：(1)反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)溫度低，在常壓下就可以進(jìn)行；(2)葡萄糖的轉(zhuǎn)化率高達(dá)49.5％，果糖選擇性大于96％，基本無(wú)副產(chǎn)物；(3)所用原料葡萄糖濃度高，可達(dá)60％；(4)制備成本低。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例13反應(yīng)溶液的高效液相色譜圖譜。本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和可觀的工業(yè)應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式實(shí)施例1在水溶液中加入原料葡萄糖和催化劑對(duì)羥基苯甲酸，使得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.36％和0.27％。將該溶液在一個(gè)大氣壓、90℃下反應(yīng)10h，反應(yīng)后冷卻至室溫。得到如下結(jié)果：葡萄糖的轉(zhuǎn)化率為49.5％，果糖的收率為48.1％，果糖的選擇性高達(dá)97.0％。表1為對(duì)比實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)施例催化劑葡萄糖轉(zhuǎn)化率％果糖收率％選擇性％實(shí)施例23-氯-4-羥基苯甲酸35.733.996.1實(shí)施例3對(duì)氯苯酚45.343.495.8實(shí)施例42,4-二氯苯酚34.433.196.2實(shí)施例5水楊酰胺48.140.183.4實(shí)施例64-羥基水楊酰胺44.934.476.6注表1：實(shí)施例2～6是與實(shí)施例1的對(duì)比結(jié)果，除催化劑的種類不一樣外，其他參數(shù)均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例7在水溶液中加入原料葡萄糖和催化劑對(duì)羥基苯甲酸，使得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.36％和0.027％。將該溶液在一個(gè)大氣壓、90℃下反應(yīng)10h，反應(yīng)后冷卻至室溫。得到如下結(jié)果：葡萄糖的轉(zhuǎn)化率為41.7％，果糖的收率為40.5％，選擇性高達(dá)97.1％。表2為對(duì)比實(shí)施例7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果注表2：實(shí)施例8～12是與實(shí)施例7的對(duì)比結(jié)果，除催化劑的種類不一樣外，其他參數(shù)均與實(shí)施例7相同。實(shí)施例13在水溶液中加入原料葡萄糖和催化劑對(duì)羥基苯甲酸，使得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50％和0.75％。將該溶液在一個(gè)大氣壓、90℃下反應(yīng)2h反應(yīng)后冷卻至室溫。得到如下結(jié)果：葡萄糖的轉(zhuǎn)化率分別為35.9％，果糖的收率為34.8％，選擇性96.9％。表3為對(duì)比實(shí)施例13的實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)施例催化劑葡萄糖轉(zhuǎn)化率％果糖收率％選擇性％實(shí)施例143-氯-4-羥基苯甲酸23.822.695.0實(shí)施例15對(duì)氯苯酚36.534.995.6注表3：實(shí)施例14～15是與實(shí)施例13的對(duì)比結(jié)果，除催化劑的種類不一樣外，其他參數(shù)均與實(shí)施例13相同。實(shí)施例16在水溶液中加入原料葡萄糖和催化劑對(duì)羥基苯甲酸，使得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50％和0.38％，將該溶液在一個(gè)大氣壓、90℃下反應(yīng)2h，反應(yīng)后冷卻至室溫。得到如下結(jié)果：葡萄糖的轉(zhuǎn)化率為31.1％，果糖的收率為30.1％，果糖的選擇性96.7％。實(shí)施例17在水溶液中加入原料葡萄糖和催化劑對(duì)羥基苯甲酸，使得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50％和1.38％，該溶液在一個(gè)大氣壓、90℃下反應(yīng)2h，反應(yīng)后冷卻至室溫。得到如下結(jié)果：葡萄糖的轉(zhuǎn)化率分別為39.2％，果糖的收率為33.9％，選擇性86.5％。實(shí)施例18-24按照實(shí)施例13中加入原料葡萄糖和催化劑對(duì)羥基苯甲酸，使得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50％和0.75％，對(duì)比不同的溫度、不同的反應(yīng)時(shí)間下果糖的收率和葡萄糖的轉(zhuǎn)化率。表4不同溫度、不同的反應(yīng)時(shí)間下果糖的收率和葡萄糖的轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例反應(yīng)時(shí)間溫度葡萄糖轉(zhuǎn)化率％果糖收率％選擇性％實(shí)施例1819026.626.398.8實(shí)施例1939039.637.394.2實(shí)施例2049039.837.093.0實(shí)施例2127029.328.396.5實(shí)施例2228034.132.896.1實(shí)施例2328535.934.596.0實(shí)施例2429539.735.288.7通過(guò)以上實(shí)施案例可以看出，在本發(fā)明范圍內(nèi)，果糖的產(chǎn)率較高，均不低于22％，最高可達(dá)到49％，而且一些優(yōu)化條件下，其選擇性大于96％，副產(chǎn)物少，同時(shí)該方法操作簡(jiǎn)單，成本低。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施案例，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要不違背本發(fā)明的思想，其均應(yīng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3