Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 4 - nova-Institut ...

Zucker als nachwachsender Rohstoff 311
Kohlenstoffatom trägt mit einer Carbonylgruppe eine oxidierte Hydroxylgruppe. Über
diese funktionelle Gruppe kann bei größeren Zuckermolekülen (ab Pentose) die Bildung
der typischen Ringstrukur (Halbacetal-Struktur) stattfinden.
Die Einfachzucker wiederum können über unterschiedliche glycosidische Bindungen (α
oder β) zwischen verschiedenen Kohlenstoffatomen eines Zuckers (in Stärke z. B.
zwischen C-Atom 1 und 4) auf vielfältige Weise miteinander verknüpft werden.
Somit sind zahlreiche verschiedene Einfach- und Vielfachzucker denkbar. In der Natur
kommen die meisten nur selten, einige wenige dagegen häufig vor. Darüber hinaus ist
die Gewinnung von Zuckergemischen durch den Formose-Prozess auch auf Basis
fossiler Rohstoffe möglich.
Zucker kann biotechnologisch und chemisch zu einer großen Vielfalt von Produkten
umgesetzt werden. Die dabei eingesetzten chemische Reaktionen sind unter anderem
Hydrolyse, Dehydratisierung, Isomerisierung, Aldolkondensation, Hydrierung und
Oxidation. Häufiges Ziel ist zum einen die Reduktion der Funktionalität der Zucker, um
diese besser in industriellen Folgeprozessen einsetzen zu können, etwa als Polyol. Eine
weitere Zielrichtung sind Folgeprodukte, die einen geringeren Oxidationsgrad und damit
einen höheren Energiegehalt als Zucker aufweisen. Diese Produkte können
gegebenenfalls als Treibstoffe, aber auch als Grund- oder Zwischenprodukte der
Chemischen Industrie eingesetzt werden. Es wird auch versucht, chirale Zucker für den
Einsatz als Chiral pool-Komponente zu erschließen.
Der Aufbau der häufigsten bzw. als Nawaro bedeutendsten Zucker, ihre Herkunft und
ihre Verwendung sind im Folgenden erläutert.
Von Glucose abgeleitete
Zuckersäure Gluconsäure,
die Carbonylgruppe ist zu
einer Carboxylgruppe
oxidiert
Von Glucose abgeleitetes
Polyol Sorbitol, die
Carbonylgruppe wurde zu
einer Hydroxylgruppe
reduziert
Polymethylmeth-acrylat