葡萄糖氧化制备葡萄酸的研究

• 作 者: 王玲玲
• 机 构: 南昌大学
• 出 处: 南昌大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 葡萄糖 葡萄糖酸 中间体 低温等离子体 氧化工艺 微波辐射

葡萄糖酸(盐)是化工、食品、医药、轻工业等领域的产品中重要的中间体,具有很广阔的应用前景。葡萄糖酸的常用制备方法存在对工艺的要求高、反应周期长、产品纯度低、生产成本较高等缺点,本论文研究旨在探索一种成本低廉、反应周期短、选择性高的新的绿色生产工艺。　　
本论文研究发现在常温、常压、无催化剂条件下,可以通过DBD低温等离子体技术将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸。DBD低温等离子体氧化葡萄糖工艺条件研究结果显示,在实验条件下,随葡萄糖浓度的升高葡萄糖酸产率下降；随反应液流速增加或反应时间增长,葡萄糖酸产率升高；等离子体电压或电极间放电间隙对葡萄糖酸产率的影响,均呈现随电压的升高或放电间隙的增加而先升后降的变化趋势。优化工艺条件为:0.1mol／L的葡萄糖溶液在输出电压4200V,频率10 KHz,电极间距14 mm,反应液流速1.55 mL／min,反应时间8.31s下,葡萄糖酸的产率为94.45％。　　
此外,研究发现加入硫酸铜,葡萄糖在低温等离子体作用下发生了脱水反应,产物主要是LG(约占76.55％)和1,6-脱水-呋喃葡萄糖(约占21.26％)。　　
在微波辐射下,臭氧在无催化剂条件下可快速催化氧化葡萄糖为葡萄糖酸溶液。在实验条件下,随着葡萄糖溶液浓度的上升,葡萄糖酸产率逐渐下降；微波辐射功率、微波辐射时间、气体流量的增加对葡萄糖酸产率的影响均表现为先上升后下降的变化趋势。通过正交试验设计,得到最佳反应条件:葡萄糖溶液浓度为400 mmol／L,气体流量为2465 mL／min,微波辐射功率为210 W,微波辐射15 min。