在离子液体中锡催化多糖分解合成乳酸VIP专享VIP免费

第６３卷第１期化工学报Ｖｏｌ．６３Ｎｏ．１２０１２年１月ＣＩＥＳＣＪｏｕｒｎａｌＪａｎｕａｒｙ２０１２檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐研究论文在离子液体中锡催化多糖分解合成乳酸黄嘉若，李文生，周小平（湖南大学化学化工学院，湖南长沙４１００８２）摘要：淀粉和纤维素能够被四氯化锡催化转化为乳酸甲酯和乳酸，使用离子液体是实现多糖转化的关键。在实验中考察了催化剂、离子液体、反应时间和反应温度对于总乳酸收率的影响。实验结果显示，在１，３－二甲基咪唑硫酸甲酯盐中的淀粉在１４０℃条件下反应２ｈ可获得５４％总乳酸收率，纤维素的收率为１５．１％。果糖在同样的反应条件下收率为９５％，葡萄糖为６４％，这意味着反应机理可能为纤维素和淀粉首先降解为葡萄糖，然后异构为果糖，最终果糖分解为乳酸。关键词：多糖；离子液体；乳酸甲酯；催化转化ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０４３８－１１５７．２０１２．０１．０１６中图分类号：ＴＱ３５２文献标志码：Ａ文章编号：０４３８－１１５７（２０１２）０１－０１１４－０７ＣａｔａｌｙｚｅｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｉｎｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｌａｃｔｉｃａｃｉｄＨＵＡＮＧＪｉａｒｕｏ，ＬＩＷｅｎｓｈｅｎｇ，ＺＨＯＵＸｉａｏｐｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｅｔｈｙｌｌａｃｔａｔｅａｎｄｌａｃｔｉｃａｃｉｄｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｏｆｓｔａｒｃｈａｎｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｕｓｉｎｇＳｎＣｌ４ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓａｓｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔｗａｓｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｆｏｒｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃａｔａｌｙｓｔ，ｔｙｐｅｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｔｉｍｅｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｙｉｅｌｄｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｍｅｔｈｙｌｌａｃｔａｔｅａｎｄｌａｃｔｉｃａｃｉｄｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｖｉａｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｚｅｄｂｙＳｎＣｌ４ｉｎ１，３－ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆａｔｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄａｔ１４０℃ｆｏｒ２ｈ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｗａｓ５４％ｆｏｒｓｔａｒｃｈａｎｄ１５．１％ｆｏｒｃｅｌｌｕｌｏｓｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ．Ｆｒｕｃｔｏｓｅｃｏｕｌｄｂｅｄｉｒｅｃｔｌｙｃｏｎｖｅｒｔｅｄｔｏｌａｃｔｉｃａｃｉｄｗｉｔｈａｌｍｏｓｔｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃｙｉｅｌｄ，ｂｕｔｏｎｌｙ６４％ｆｏｒｇｌｕｃｏｓｅ．Ｓｏ，ｓｔａｒｃｈａｎｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｗｅｒｅｆｉｒｓｔｌｙｃａｔａｌｙｚｅｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｔｏｇｌｕｃｏｓｅｔｈａｔｔｈｅｎｗａｓｉｓｏｍｅｒｉｚｅｄｔｏｆｒｕｃｔｏｓｅ，ａｎｄｆｒｕｃｔｏｓｅｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄｔｏｌａｃｔｉｃａｃｉｄｆｉｎａｌｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ；ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ；ｍｅｔｈｙｌｌａｃｔａｔｅ；ｃａｔａｌｙｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ２０１１－０５－０３收到初稿，２０１１－０６－２７收到修改稿。联系人：周小平。第一作者：黄嘉若（１９８０—），男，博士研究生。基金项目：国家自然科学基金项目（２００５ＣＢ２２１４０６）。引言乳酸是有着广泛用途的化工原料［１－２］，如何高效率地合成乳酸一直受到人们的重视。目前，主要通过微生物发酵生成乳酸。但因乳酸是一种酸性较强的有机酸，乳酸菌不能在其中生存，因此生产中需要加入氢氧化钙将生成的乳酸转化为乳酸钙，反应结束后加入硫酸得到乳酸，副产硫酸钙沉淀［３...