摘要：在众多生物基化合物中,2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种有实用前景的可再生液体生物质燃料,也是一种具有重要价值的化学品,可作为生产对苯二甲酸的原料.2,5-二甲基四氢呋喃(DMTF)是DMF进一步加氢产物,该化合物比DMF更稳定,适合长期保存;由于具有更高的氢碳比,用作生物燃料燃烧时能够释放更多能量.研究生物质资源制备DMF和DMTF对可再生资源制备液体燃料和化学品具有重要意义.从生物质多糖出发制备这两类化合物,中间经历了水解、脱水、加氢、加氢脱氧等多个反应步骤,每一步反应都十分复杂,包含许多副反应途径.此外,由于每一步反应条件的不兼容性,大多数研究集中在分步反应阶段,鲜有文献能够实现从碳水化合物原料直接转化为DMF和DMTF.发展由生物质一锅法多步耦合转化技术制备化学品和燃料,不仅具有科学意义,而且可大大简化反应过程,避免中间产物分离和损失,节省资源和时间,历来受到化学家和工业界的关注.本文利用离子液体对Ru/C催化剂电子性质的修饰作用以及溶剂效应的影响,设计了离子液体/THF双相体系中果糖直接催化转化制备2,5-二甲基呋喃(DMF)和2,5-二甲基四氢呋喃(DMTF)的新路线.该转化过程耦合了果糖脱水制HMF、HMF加氢及加氢脱氧生成DMF和DMTF等多步反应.通常在HMF加氢转化过程中,Ru/C催化剂的高活性易导致HMF深度加氢生成大量开环产物及气体,我们借助离子液体与有机溶剂的不同溶解性,筛选出[BMIm]Cl/THF双相溶剂体系,使极性HMF在离子液体层反应,生成弱极性的DMF和DMTF能及时被THF萃取出来,有效稳定了目标产物.其次,果糖转化为HMF会产生少量水,通常水的存在易导致HMF发生水合等副反应,对下一步的加氢转化是不利因素;然而在本催化体系中,由于[BMIm]Cl能与水以较强的氢键结合形成水合物,对水分子起到了束缚作用,减少了HMF发生水解、水合等副反应的机会.另一方面,离子液体粘度较大,微量水的存在能降低离子液体层粘度,改善传质,从而提高反应速率.在HMF加氢处理过程中,离子液体对DMF和DMTF的生成起了决定作用.当反应体系中不添加离子液体,以THF为溶剂,反应结束后未检测到DMF生成,DMTF的收率仅为2%,但HMF已经完全转化.取气体样品进行GC分析,发现有部分气相产物生成,包括CO2、CH4和C2H6等.液体混合物进行GC-MS检测,发现产物主要包括DHMTF、5-甲基四氢糠醇(MTFA)、四氢糠醇(TFA)、1,2-戊二醇、DMTF、2-己醇和少量戊醇,产物中所有呋喃环结构的双键都发生加氢反应.以上结果表明,没有离子液体的THF中,Ru/C催化的HMF涉氢反应平衡已发生改变.当反应体系中添加0.2 g离子液体[BMIm]Cl进行HMF的加氢时,此时开始有DMF生成,随着[BMIm]Cl量依次增加,DMF以及DMTF的收率也呈上升趋势.1.0 g离子液体获得两种产物最高收率为68%.然而,如果进一步增加[BMIm]Cl的量到2.0 g,呋喃基液体燃料DMF和DMTF的收率却开始下降.综合以上实验结果,我们认为适量的[BMIm]Cl存在有可能会对催化剂物理化学性质造成影响,从而对产物的选择性起了决定性作用.通过对催化剂进行元素分析、XPS、H2-TPR表征以及一系列对比实验证明,离子液体不仅促进果糖脱水转化为HMF,同时在HMF选择性加氢反应中可修饰活性金属电子性质,改变催化路径,是多步串联反应能够耦合的关键因素.在[BMIm]Cl/THF双相溶剂体系中,离子液体的"溶剂笼效应"促进DMF和DMTF高效生成,THF的萃取功能对目标产物的稳定起了关键作用.以上对催化剂和溶剂的合理设计共同促进高产率呋喃基燃料的获得.该研究实现由六碳糖直接选择转化获取DMF和DMTF,为生物质高效催化转化制备生物基能源化学品提供了新思路.

摘要：通过实验筛选得到适合果糖结晶的混合溶剂,利用中通量结晶仪器Crystalline测定了果糖在水-乙醇(水的摩尔分数为0.39)混合溶剂中的溶解度和介稳区,采用Apelblat方程拟合了溶解度数据。基于热力学数据设计了晶种引晶的果糖冷却结晶工艺,过程优化得到的产品收率可达78.2%以上,纯度可达99%以上,晶体形貌规则,表面光滑,粒度分布窄。当晶体粒径大于100μm时,利用粒度无关生长的粒数衡算方程建立了果糖连续结晶过程的动力学模型,模型表明晶体生长级数大于成核级数。

摘要：用通用紫外-可见分光光度计的短波近红外光谱区域（800～1100nm），测量了葡萄糖、果糖和蔗糖混合水溶液的近红外光谱，并用偏最小二乘方法建立了同时定量分析水溶液中葡萄糖、果糖和蔗糖的模型。用正交设计法配制了25个校正集样品和9个预测集样品，通过对校正集样品的建模和对预测集样品的检验，结果良好。对浓度范围分别在12．23～61．14mg·mL^-1，12．50～62．50mg·mL^-1，12．09～60．44mg·mL^-1的葡萄糖、果糖和蔗糖水溶液，校正集的相对标准偏差分别为1．43oA，4．51％和1．59％，预测集的相对标准偏差分别为3．40％，3．73％和2．80％。该方法对同时定量分析多组分体系，具有简便、快速价廉、易于推广应用等优点。

摘要：果糖是一种高附加值的甜味剂,其水溶液的黏度很高,导致晶体生长速率非常缓慢。利用常规的在线和离线测量方法会因为黏度大和成核而造成测量不准确。这导致果糖晶体在纯水中的生长速率目前尚无可靠数据,难以精确实现果糖工业生产过程的设计及优化。本文通过考察黏度、密度与扩散作用研究了高黏度果糖水溶液中的晶体生长速率。首先,利用旋转黏度计测定了果糖水溶液的黏度,考察了温度、浓度对其黏度的影响,使用经验模型对黏度数据进行了关联。随后利用比重瓶法测定了果糖水溶液的密度,考察了温度、浓度对溶液密度的影响。基于黏度和密度的测定结果,利用自由体积模型预测了果糖饱和水溶液的扩散系数,探究了在高黏度果糖水溶液中影响溶质分子传递过程的关键因素。最后,使用扩散控制的生长模型预测了果糖晶体的理论生长速率。采用单晶生长实验测定了果糖晶体的实际生长速率,将理论生长速率与之进行比较,结果吻合良好。此外,基于扩散控制和实际生长形貌,判断果糖晶体的生长机理属于螺旋错位生长。

摘要：对国内果葡糖浆工厂反应器的设计和生产中的问题进行了回顾。从提高固定化异构酶的应用效率、节约化学品消耗和能源的角度,详细阐述了如何避免设计过程中出现的问题以及操作过程中的不良做法,以进一步提高果糖生产的总体水平。

摘要：生物质是自然界中唯一含有固定碳的可再生资源,因此其被认为是替代化石资源制备五羟甲基糠醛、乙酰丙酸等高附加值生物化学品的最佳原料。而生物质炼制过程中葡萄糖异构制备果糖的反应是实现上述过程的非常关键的步骤。此外,葡萄糖的异构也是食品科学中的重要过程。基于上述背景,本文综述了近年来葡萄糖化学催化异构制备果糖过程催化剂研究进展,重点介绍了Br?nsted碱、固体碱、金属盐以及分子筛等传统酸碱催化剂以及金属有机骨架和离子液体等新型催化材料在此过程中的催化行为。此外,还对葡萄糖异构的酸催化机理和碱催化机理进行了简要介绍,对其研究方法进行了总结。针对当前葡萄糖化学催化异构过程中存在的诸如催化剂水热稳定性差、过程效率低、果糖选择性低等技术难题,提出设计新型水热稳定催化剂以及基于化工过程强化的理念,构建葡萄糖催化异构与产物原位分离相耦合的新体系等可能的解决措施。与此同时,高效、高选择性的新型催化材料和催化体系的开发、系列对葡萄糖异构具强化作用的新型绿色过程的构筑以及多手段联合(例如原位技术、二维核磁和计算机模拟相结合)的现代分析方法在葡萄糖化学催化异构机理研究方面的应用将会受到越来越多的关注。

摘要：果糖在酸性条件下降解后生成5-羟甲基-2-糠醛(HMF),然后与聚乙烯醇反应,合成了一种环保型聚脂胶粘剂。利用响应面法对合成条件进行了优化,并对反应温度、反应时间、果糖/PVA质量比等数据进行设计和分析。得出最佳反应条件为:反应温度为82.37℃,反应时间为6.13 h,果糖/PVA质量比为6.09。在此条件下,胶粘剂的胶合强度为377.54 N,并用红外光谱对产品结构进行了分析。

摘要：利用果糖在碱性条件下可与Cu2+络合后在紫外区有特定吸收波长的原理,建立Cu2+络合物紫外发测定果糖含量的方法,并采用正交实验设计测定果糖含量的最佳条件。结果经正交试验选择果糖含量测定最佳试剂条件为:0.10%的硫酸铜溶液0.8 mL,0.20%的氢氧化钠溶液2.0 mL。测定波长为237 nm,果糖在0.015 mg/mL^0.050 mg/mL浓度范围内线性关系为A=17.614C-0.095 8,r=0.999 9,平均回收率为99.92%(n=9),RSD为0.58%。

摘要：目的观察静脉输注50 g／L果糖对烧伤患者切痂手术后血糖水平的影响。方法采用前瞻、随机、双盲、平行对照的研究设计,将笔者单位烧伤总面积在10％-30％,其中Ⅲ度1％- 10％TBSA,需要接受切痂植皮手术的41例患者随机分为试验组(21例)、对照组(20例)。试验组:从患者切痂术后第1天开始,静脉滴注50 g／L果糖注射液,每天500 ml,滴注速度控制在4 ml／min以内,连续3 d。输注前4 h内禁止给患者静脉输注其他糖类液体及口服任何含糖食物。对照组除输注液体为50 g／L葡萄糖液外,其余均同试验组。观察用药期间两组患者生命体征的变化及各种不良反应。使用快速血糖检测仪检测患者术前及术后1、2、3 d的空腹血糖值。于术前及术后第4天(即停药后1 d)抽取患者空腹静脉血检测血乳酸、尿酸及肝、肾功能。结果两组患者用药前后生命体征无明显变化,且无任何不良反应。术前两组患者血糖水平差异无统计学意义(P>0．05);试验组术后3 d用药前后血糖值差异均无统计学意义(P>0．05);而对照组术后3 d内用药后血糖值均升高,其中术后第3天达峰值(8．4±3．5)mmol／L,与用药前(6．4±2．4)mmol／L比较,差异有统计学意义(P0．05)。患者肝、肾功能无改变。结论静脉输注50 g／L果糖注射液对机体血糖水平影响较小,有较好的安全性。

摘要：利用响应面法对牛蒡水解制备果糖工艺进行优化,并进行脱色。在单因素基础上根据Box-Benhnken试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素,以果糖水解率为响应值作响应面和等高线。结果表明:最佳水解条件为固液比1∶31.12、水解时间99.47min、水解温度95℃,牛蒡果糖水解率平均为92.11%,还原糖含量达到165.8g/L;最佳脱色剂为大孔树脂AB-8,脱色后果糖保留率为81.6%、脱色率达到79.7%。