[發(fā)明專(zhuān)利]葡萄糖脫水反應(yīng)液中5?羥甲基糠醛含量的快速測(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510018661.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104614329B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡磊;吳真;周守勇;徐繼明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/31
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/31;G01N21/33
• 代理公司: 淮安市科翔專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)化學(xué)催化和化學(xué)成分定量分析領(lǐng)域，涉及一種測(cè)定方法，具體涉及一種葡萄糖脫水反應(yīng)液中5-羥甲基糠醛含量的快速測(cè)定方法。

背景技術(shù)

5-羥甲基糠醛（HMF）是一種非常重要的平臺(tái)化合物，具有多種用途，它既可以制備各種高品質(zhì)的生物燃料如5-乙氧基甲基糠醛、乙酰丙酸乙酯、γ-戊內(nèi)酯、2,5-二甲基呋喃和長(zhǎng)鏈烷烴等，也可以制備各種高附加值的化學(xué)品如乙酰丙酸、2,5-二羥甲基呋喃、2,5-呋喃二甲醛和2,5-呋喃二甲酸等。葡萄糖是自然界中分布最廣泛且含量最豐富的六碳糖，也是制備HMF最常用和最理想的原料之一。但是，由于葡萄糖具有特殊穩(wěn)定的吡喃型結(jié)構(gòu)，所以它在水和有機(jī)溶劑中的轉(zhuǎn)化率很低，進(jìn)而使得HMF的得率也比較低。近年來(lái)，相對(duì)較為便宜的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽（[BMIM]Cl）由于具有優(yōu)良的理化性質(zhì)，因此，它作為反應(yīng)溶劑在轉(zhuǎn)化葡萄糖脫水制備HMF的過(guò)程中得到了越來(lái)越廣泛的使用。目前，HMF在葡萄糖脫水反應(yīng)液中的含量大多采用氣相色譜法和高效液相色譜法進(jìn)行測(cè)定，但是這兩種方法的測(cè)定過(guò)程需要精密昂貴的儀器、良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和訓(xùn)練有素的操作人員，而且它們的操作步驟比較繁瑣，檢測(cè)時(shí)間也比較長(zhǎng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。另外， [BMIM]Cl對(duì)于氣相色譜儀和高效液相色譜儀本身還具有一定的損傷作用，因而這兩種方法在實(shí)際操作過(guò)程中都具有一定的應(yīng)用局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種葡萄糖脫水反應(yīng)液中5-羥甲基糠醛含量的快速測(cè)定方法，該測(cè)定方法所用儀器價(jià)格便宜，檢測(cè)成本低廉，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，檢測(cè)時(shí)間較短，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該方法包括以下步驟：

（1）5-羥甲基糠醛、葡萄糖和離子液體標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制；

（2）5-羥甲基糠醛最大吸收波長(zhǎng)的確定；

（3）5-羥甲基糠醛標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立；

（4）葡萄糖脫水反應(yīng)液的制備；

（5）在最大吸收波長(zhǎng)處對(duì)葡萄糖脫水反應(yīng)液中的5-羥甲基糠醛進(jìn)行吸光度檢測(cè)并計(jì)算其含量。

在步驟（1）中，所述的5-羥甲基糠醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.001~1 mg/mL；葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.005~0.1 mg/mL，優(yōu)選濃度為0.01 mg/mL；離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽（[BMIM]Cl），其標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.05~0.2 mg/mL，優(yōu)選濃度為0.1 mg/mL。

在步驟（2）中，所述的5-羥甲基糠醛的最大吸收波長(zhǎng)為260~300 nm，優(yōu)選為284 nm。

在步驟（4）中，所述的葡萄糖脫水反應(yīng)液的制備過(guò)程為：將一定量的葡萄糖和催化劑加入到[BMIM]Cl中，密封后將其置于油浴鍋中加熱反應(yīng)一定時(shí)間；反應(yīng)結(jié)束后在冰水浴中迅速降至室溫，加入一定量的去離子水，混合均勻后離心，上層即為葡萄糖脫水反應(yīng)液，稀釋一定倍數(shù)后即可進(jìn)行測(cè)定。

在葡萄糖脫水反應(yīng)液的制備過(guò)程中，所述的[BMIM]Cl的用量為0.5~2 g；所述的葡萄糖的用量為50~150 mg；所述的催化劑為AlCl₃·6H₂O、CrCl₂、CrCl₃·6H₂O、CCC-SO₃H、Hβ-zeolite (Si/Al=25)或SO₄²-/TiO₂-ZrO₂中的一種，其用量為13.4~90 mg；所述的反應(yīng)溫度為110~160 °C，反應(yīng)時(shí)間為15~60 min；所述的去離子水用量為2~8 mL，離心轉(zhuǎn)速為5000~10000 rpm，離心時(shí)間為5~10 min；所述的稀釋倍數(shù)為5~2000倍。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）所用儀器價(jià)格便宜，檢測(cè)成本較低；

2）操作過(guò)程簡(jiǎn)單，易于掌握；

3）檢測(cè)時(shí)間較短，檢測(cè)通量大；

4）測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可與氣相和高效液相色譜法相比擬。

附圖說(shuō)明

圖1不同濃度HMF的紫外吸收光譜圖。

圖2 葡萄糖和[BMIM]Cl的紫外吸收光譜圖。

圖3 HMF的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1：依以下步驟測(cè)定葡萄糖脫水反應(yīng)液中5-羥甲基糠醛含量