[发明专利]一种乳酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种乳酸的制备方法。本发明以糖类化合物为原料，在球磨条件下经Ba(OH)₂·8H₂O催化进行酵解反应得到乳酸。实验结果表明，本发明提供的制备方法底物转化率可达99.2％，乳酸产率可达36.5％。本发明提供的制备方法操作简单、条件温和、能耗低、成本低廉、工艺易控，适宜大规模工业推广。

技术领域

本发明涉及生物质转化利用技术领域，特别涉及一种乳酸的制备方法。

背景技术

近年来，环境污染及能源消耗使得以可再生资源进行燃料和化学品的制备得到了更多的关注。生物质是植物细胞光合作用的产物，包括除化石燃料外的所有来源于动植物、能再生的有机物质。生物质能源作为唯一可再生的碳资源，具有资源丰富、分布面广、用途广泛可以转换成多种二次能源等不同于其他可再生能源的特点，因而越来越受到人们的青睐。糖类作为其中一种重要的生物质资源可转化为多种重要的平台化合物，包括甲酸、乙酸、乙酰丙酸、乳酸、5-羟甲基糠醛等，此类相关研究及文献已有较多的报道。

乳酸是世界公认的三大有机酸之一，是一种重要的化学平台化合物。它广泛存在于人体及其他有机生物体内，在厌氧代谢过程中起重要作用。乳酸及其聚合物和乳酸盐等在食品、医药、化工等领域具有举足轻重的地位，乳酸的需求量预计可达几百万吨级别，然而其产量与需求仍有巨大的缺口。

目前，90％的商业乳酸是通过发酵法制得，但是发酵工艺的生产周期较长，效率较低，发酵过程中易受温度、pH等影响，成本高，且生产过程中会产生大量固体废弃物。因此，化学方法制备乳酸逐渐成为当前研究的热点。以糖类为原料通过加入催化剂直接制备乳酸可以显著降低乳酸的生产成本，满足绿色化学的要求。

文献中报道的催化糖类制备乳酸的方案包括酸性及碱性催化，酸性催化是指利用均相或异相的bronsted酸或lewis酸为催化剂，包括沸石、碳负载材料、金属材料及多金属氧化物等。碱性催化指利用碱金属的氢氧化物及一些有机碱为催化剂。碱性催化的使用范围较大，是目前常用的一种糖催化制备乳酸的方法。然而大部分催化过程都需要在较高温度下进行，并且维持在一定压力，常见的温度范围为120～300℃，压力为0.5～3MPa，不利于工业化操作，且很多催化剂需要额外步骤进行制备，增加工作量及成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单且原料易得的乳酸的制备方法。

本发明提供了一种乳酸的制备方法，将糖类化合物和Ba(OH)₂·8H₂O进行球磨，得到乳酸。

优选的，所述糖类化合物和Ba(OH)₂·8H₂O的质量比为3～9:1。

优选的，所述糖类化合物和Ba(OH)₂·8H₂O的质量比为4～8:1。

优选的，所述球磨的球料比为5～20:1。

优选的，所述球磨的转速为400～600r/min。

优选的，所述球磨的时间为2～6h。

优选的，所述糖类化合物包括单糖和二糖中的一种或多种。

优选的，所述单糖包括葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖和核糖中的一种或多种。

优选的，所述二糖包括纤维二糖、乳糖和麦芽糖中的一种或多种。

本发明提供了一种乳酸的制备方法。本发明以糖类化合物为原料，在球磨条件下经Ba(OH)₂·8H₂O催化进行酵解反应得到乳酸。实验结果表明，本发明提供的制备方法底物转化率可达99.2％，乳酸产率可达36.5％。本发明提供的制备方法操作简单、条件温和、能耗低、成本低廉、工艺易控，适宜大规模工业推广。