葡萄糖酸钠(GS)制备均相催化氧化法和次氯酸钠氧化法

[db:作者] / 2023-01-09 00:00

(4)均相催化氧化法

均相催化氧化法主要指H2O2氧化法，即以H2O2为氧化剂在催化条件下将葡萄糖氧化为葡萄糖酸。由于H2O2价廉易得，用其作氧化剂时反应条件温和和无污染等优点，是一种环境友好的氧化剂。一般认为，H2O2将醛氧化成羧酸的能力很弱，但在无任何有机溶剂、卤化物和金属催化剂的条件下，在醛氧化反应中却得到很好的结果。

汪祖模等选用以H2O2为氧化剂的催化氧化法制备葡萄糖酸，HBr为催化剂。选用不同的催化剂如HBr和Br2等进行比较，发现用HBr作催化剂时，反应较平稳，产品较纯；用Br2作催化剂时反应较激烈，副产品多，但反应的转化率较高。只要所用H2O2总量一定，H2O2的浓度对反应转化率影响不大。实验还表明，在H2O2滴加完的2h内转化率提高较快，随反应时间的延长转化率虽有提高，但变化幅度不大。该工艺过程简单平稳，原料丰富，反应过程简单，对设备无特殊要求。

(5)次氯酸钠氧化法

采用次氯酸钠氧化葡萄糖，用溶剂萃取法分离副产物氯化钠制备葡萄糖酸钠，产品收率高，达到90%～96%，一级品纯度达99%。反应机理如下所示。

①液碱中通氯气制备次氯酸钠

2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O

②次氯酸钠氧化葡萄糖生成葡萄糖酸钠

CH2(OH)[CH(OH)]4CHO+NaClO+NaOH=CH2(OH)[CH(OH)]4COONa+NaCl+H2O

③用酸酸化反应液，使葡萄糖酸钠转化为葡萄糖酸内酯

④减压蒸水，溶剂萃取，用碱中和内酯得葡萄糖酸钠

(6)电解氧化法

电解氧化法是在电解槽中加入一定浓度的葡萄糖溶液，再加入适宜的电解质，在一定温度、一定电流密度下恒电流电解。其中各工艺参数的确定因加入电解质的不同而异。例如：以溴化钠为电解质时，葡萄糖浓度为23.5%，温度控制在40℃，电流密度为1A/dm2，电解质浓度为2%，电解过程中碳酸钠可一次性加入。电解结束后电解液经浓缩、结晶，可得葡萄糖酸钠晶体。整个工艺的流程见图6-4。

图6-4 电解氧化法制取葡萄糖酸钠工艺流程

电解氧化法与其他生产方法相比，产品纯度好，可达98%，收率可达90%，设备一次性投资相对较少，但在工业生产中能耗大，不易控制，因此工业化生产中很少采用。

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