[發明專利]木素纖維素生物質到燃料和化學品的化學轉變方法

無效

• 申請號: 200980122910.4
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN102066304A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: J·B·賓得;R·T·雷恩斯
• 申請（專利權）人: 威斯康星校友研究基金會
• 主分類號: C07C51/00
• 分類號: C07C51/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;吳曉萍

1.用于將一種碳水化合物轉變為一種呋喃的方法，其包含以下步驟：

(a)制備所述碳水化合物在包含氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽的極性非質子溶劑中的混合物；

(b)加熱所述混合物得到呋喃。

2.權利要求1的方法，其中進行所述反應以生成在反應混合物中大于30重量％的呋喃產物。

3.權利要求1或2的方法，其中所述鹽的濃度范圍為0.5重量％至15重量％。

4.權利要求1-3中任一項的方法，還包含在步驟(a)中加入陽離子絡合劑的步驟。

5.權利要求1-4中任一項的方法，其中所述反應在50至200℃的溫度進行。

6.權利要求1-5中任一項的方法，其中所述反應在環境壓力下進行。

7.權利要求1-6中任一項的方法，其中所述呋喃是糠醛。

8.權利要求1-6中任一項的方法，其中所述呋喃是HMF。

9.權利要求1-7的任一項的方法，其中所述碳水化合物是一種5碳糖或包含一種5碳糖。

10.權利要求1-6或8中任一項的方法，其中所述碳水化合物是一種6碳糖或包含一種6碳糖。

11.權利要求1-10中任一項的方法，其中所述碳水化合物是纖維素或包含纖維素。

12.權利要求1-10中任一項的方法，其中所述碳水化合物是一種木素纖維素原料。

13.權利要求1-12中任一項的方法，其中所述溶劑是DMA。

14.權利要求1-13中任一項的方法，其中所述鹽是LiCl、LiBr或LiI。

15.權利要求1-14中任一項的方法，還包含在加入所述碳水化合物之前或之后向所述溶劑中加入金屬催化劑。

16.權利要求15的方法，其中所述金屬催化劑是一種鹵化鉻。

17.權利要求16的方法，其中所述碳水化合物是一種6碳糖或包含一種6碳糖，并且產物是HMF。

18.權利要求1-17中任一項的方法，還包含向反應混合物中加入離子液體，其中所述離子液體以40重量％或更少的量存在。

19.權利要求1-17中任一項的方法，還包含向反應混合物中加入離子液體，其中所述離子液體以20重量％或更少的量存在。

20.權利要求18或19的方法，其中所述離子液體選自烷基咪唑鎓鹽離子液體、鹵化烷基咪唑鎓離子液體、氯化烷基咪唑鎓離子液體、烷基吡啶鎓鹽離子液體、鹵化烷基吡啶鎓離子液體、氯化烷基吡啶鎓離子液體或其結合物。

21.權利要求20的方法，其中所述離子液體選自[EMIM]Cl、[BMIM]Cl、[EMIM]Br、氯化1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、氯化1-乙基吡啶鎓、氯化1-丁基-4甲基吡啶鎓、或其混合物。

22.權利要求21的方法，其中所述離子液體是[EMIM]Cl。

23.用于制備DMF的方法，其包含經權利要求1-6或8-22中任一項的方法制備DMF，之后經氫解作用將HMF轉變為DMF的步驟。

24.權利要求23的方法，其中在氫解作用之前從HMF產物中基本除去所述鹵化物鹽以使鹵化物濃度為1mM或更低。

25.用于制備呋喃的方法，其包含經權利要求1-7或9-22中任一項的方法制備糠醛，之后經脫羰作用將糠醛轉變為呋喃的步驟。

26.用于從生物質中產生一種或多種單糖的方法，其包含將生物質與含氯化物鹽、溴化物鹽或碘化物鹽的極性非質子溶劑和催化劑接觸的步驟。

27.權利要求26的方法，其中所述催化劑是一種酸。

28.權利要求26的方法，其中所述生物質是木素纖維素生物質。

29.權利要求26的方法，其中所述單糖是葡萄糖。

30.權利要求26-29中任一項的方法，其中所述溶劑是DMA。