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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 生物工程 > 正文

生物基葡萄糖二酸衍生物的制备文献综述

 2020-03-13 09:46:33  

文 献 综 述

1 引言

葡萄糖二酸(GA)是一种天然,无毒的化合物,少量产生于包括人类的哺乳动物和一些植物中,英文名[1]有 :D-glucaric acid, calcium glucarate, glucosaccharic acid,L-gularic acid,levo-gularic acid,tetrahydoxyadipic acid,富存于十字花科蔬菜,草莓和柑橘类水果中[2-4]。GA由可再生资源的单体葡萄糖氧化制得,并大量应用于聚合物,食品和化学药物如降低胆固醇、预防癌症等相关产业[5-7]。GA同时被美国能源部确定为#8220;最具有价值的生物炼制产品#8221;,作为生物可降解聚合物替代尼龙的使用[8]。其来源及用途如图1所示。

2 葡萄糖二酸的制备

由葡萄糖制备GA是将其末端的羰基和伯羟基氧化为羧基,而其他的4个仲羟基不被氧化。目前主要有化学氧化法如酸氧化,以2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)为催化剂的共催化氧化,以及发酵法等方法。

2.1 化学法制备

2.1.1 硝酸氧化法

硝酸氧化法主要将葡萄糖氧化为GA及小分子物质,通过控制反应体系剧烈程度达到反应目的。

传统实验方法:130ml浓度为68%的浓硝酸加入到三口烧瓶中,温度升到60℃,加入1g NaNO2作为催化剂,99g葡萄糖溶于40ml水,缓慢加入到浓硝酸溶液中,温度保持60-65℃,反应2h。

此方法因反应产生大量的NOx气体, 副产物如碳酸盐,酒石酸,草酸和5-酮葡糖酸[9, 13]等多,而且废液对环境产生污染,但是硝酸的费用较低,并且硝酸既可以作为氧化剂又可以作为溶剂,并且葡萄糖二酸可以通过和KOH反应调PH为3.5析出。因此硝酸法的商业运用仍具有很大的吸引力。

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