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，ValenteA.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％。TessonnierJ.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。技术实现要素：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。具体实施方式实施例1在水溶液中加入原料葡萄糖和催化剂对羟基苯甲酸，使得其质量分数分别为0.36％和0.27％。将该溶液在一个大气压、90℃下反应10h，反应后冷却至室温。得到如下结果：葡萄糖的转化率为49.5％，果糖的收率为48.1％，果糖的选择性高达97.0％。表1为对比实施例1的实验结果实施例催化剂葡萄糖转化率％果糖收率％选择性％实施例23-氯-4-羟基苯甲酸35.733.996.1实施例3对氯苯酚45.343.495.8实施例42,4-二氯苯酚34.433.196.2实施例5水杨酰胺48.140.183.4实施例64-羟基水杨酰胺44.934.476.6注表1：实施例2～6是与实施例1的对比结果，除催化剂的种类不一样外，其他参数均与实施例1相同。实施例7在水溶液中加入原料葡萄糖和催化剂对羟基苯甲酸，使得其质量分数分别为0.36％和0.027％。将该溶液在一个大气压、90℃下反应10h，反应后冷却至室温。得到如下结果：葡萄糖的转化率为41.7％，果糖的收率为40.5％，选择性高达97.1％。表2为对比实施例7的实验结果注表2：实施例8～12是与实施例7的对比结果，除催化剂的种类不一样外，其他参数均与实施例7相同。实施例13在水溶液中加入原料葡萄糖和催化剂对羟基苯甲酸，使得其质量分数分别为50％和0.75％。将该溶液在一个大气压、90℃下反应2h反应后冷却至室温。得到如下结果：葡萄糖的转化率分别为35.9％，果糖的收率为34.8％，选择性96.9％。表3为对比实施例13的实验结果实施例催化剂葡萄糖转化率％果糖收率％选择性％实施例143-氯-4-羟基苯甲酸23.822.695.0实施例15对氯苯酚36.534.995.6注表3：实施例14～15是与实施例13的对比结果，除催化剂的种类不一样外，其他参数均与实施例13相同。实施例16在水溶液中加入原料葡萄糖和催化剂对羟基苯甲酸，使得其质量分数分别为50％和0.38％，将该溶液在一个大气压、90℃下反应2h，反应后冷却至室温。得到如下结果：葡萄糖的转化率为31.1％，果糖的收率为30.1％，果糖的选择性96.7％。实施例17在水溶液中加入原料葡萄糖和催化剂对羟基苯甲酸，使得其质量分数分别为50％和1.38％，该溶液在一个大气压、90℃下反应2h，反应后冷却至室温。得到如下结果：葡萄糖的转化率分别为39.2％，果糖的收率为33.9％，选择性86.5％。实施例18-24按照实施例13中加入原料葡萄糖和催化剂对羟基苯甲酸，使得其质量分数分别为50％和0.75％，对比不同的温度、不同的反应时间下果糖的收率和葡萄糖的转化率。表4不同温度、不同的反应时间下果糖的收率和葡萄糖的转化率。实施例反应时间温度葡萄糖转化率％果糖收率％选择性％实施例1819026.626.398.8实施例1939039.637.394.2实施例2049039.837.093.0实施例2127029.328.396.5实施例2228034.132.896.1实施例2328535.934.596.0实施例2429539.735.288.7通过以上实施案例可以看出，在本发明范围内，果糖的产率较高，均不低于22％，最高可达到49％，而且一些优化条件下，其选择性大于96％，副产物少，同时该方法操作简单，成本低。以上详细描述了本发明优选实施方式，但是本发明并不局限于上述实施案例，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要不违背本发明的思想，其均应视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3