[发明专利]一种制备D-阿糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备D-阿糖的方法。

背景技术

D-阿糖是D-阿拉伯糖的简称，其常用英文名称为D-arabinose，分子式为C₅H₁₀O₅，分子量为150.13。白色晶体，熔点为156~160℃（虽晶型不同可能略有差异，比旋光度=-102～-105°（C=3，水），存在变旋光现象。微溶于醇，不溶于醚、丙酮等。易溶于水，在水中有过饱和倾向，呈糖浆状。D-R是存在于所有生物体细胞中的天然成份，与腺苷酸的形成和ATP的再生有密切关系，是生命代谢最基本的能量来源之一。D－R已用于治疗心肌局部缺血，提高心脏耐受缺血的能力，并提高心脏的总体功能。

D-阿糖是既可作食品添加剂，又可用做医药中间体。广泛用于合成阿糖胞苷、阿糖腺苷、L-脱氧核糖等一些重要的抗病毒药物和生化试剂的合成以及直接用作食品或饮料的甜味剂。

目前国内外的主流D-阿糖生产方法是微生物发酵法。但该法的缺点是发酵液受地域气候和季节的温度影响较大，杂糖较多，成本较高。因此D-阿糖的成本一直居高不下。

美国、日本和欧洲上世纪中后期曾采用化学合成法生产过D-阿糖。但该法由于步骤繁多，成本较高，工艺中采用汞等剧毒试剂等原因遭到淘汰，被微生物发酵法所取代。但是化学合成法的研究一直没有停止，例如一种含钛沸石作为催化剂、双氧水氧化葡萄糖酸钙制备D-阿糖的Ruff氧化降解反应的方法，但因钛离子泄露严重无法回收且较难除去和反应选择性过低等原因而无法应用于生产。另外，还有关于铜离子沸石催化的及电化学氧化的方法，虽然选择性很高，但由于生产能力低和成本高等原因无法进行大规模工业化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适合于工业化生产的制备D-阿糖的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种制备D-阿糖的方法，包括以下步骤：

（1）制取催化剂：将10－14重量份的FeCl₃和2－5重量份的CaCl₂碾碎后混匀，在剧烈搅拌下慢慢加入到90-150重量份水含量为60-98%的含水乙醇中，温度控制在5－75℃，搅拌5－60分钟，加入15－25重量份80-100目的沸石，温度升高至80－180℃，烘烤3－40小时，得到沸石催化剂；

（2）在质量百分浓度为4－30%的葡萄糖酸盐水溶液中，加入质量为葡萄糖酸盐水溶液的2－10%的沸石催化剂，用酸调节pH至3.0－6.9，待温度升至30－70℃，反应时间为30－120min时，加入1.1－1.7当量的质量百分浓度为15－40%的双氧水，搅拌，20－200min后停止加热和搅拌，得到溶液A；

（3）过滤溶液A，回收沸石催化剂；

（4）回收沸石催化剂后的溶液经浓缩得到糖浆，加入低级醇，析出晶体，经过滤、干燥得到D-阿糖。

过滤回收溶液A中的沸石催化剂时，沸石催化剂渗漏出的极少量Fe³⁺和Ca²⁺采用离子交换法去除。

回收沸石催化剂后的溶液经浓缩后加入的低级醇是甲醇、乙醇或异丙醇。

所述的葡萄糖酸盐包括钠盐、钾盐、钙盐、钡盐或锌盐。

用于调节pH酸包括盐酸、硫酸、磷酸或甲酸、乙酸等有机酸。

步骤（2）中用酸调节至pH至4.0－4.5。

步骤（2）温度升至40－55℃。

加入的H₂0₂1.1－1.7当量数为1.2。

回收沸石催化剂后的溶液浓缩到的D-阿糖糖浆浓度大于90%的糖浆或糖浆密度大于1.15g/m³后加入低级醇。

本发明提供的制备D-阿糖的方法，不会对环境产生污染，工艺流程简单，操作性强，可降低生产者的劳动强度，适合于大规模工业化生产，产品纯度可达95%以上。

具体实施方式

催化剂制备实施例一：

将10gFeCl₃和2gCaCl₂碾碎后混匀，在剧烈搅拌下慢慢加入150mL含水浓度为60~98%的乙醇中，搅拌5分钟后，在5℃的温度下加入15g沸石，并在80℃温度下烘烤3小时后得到的沸石催化剂。

催化剂制备实施例二：