[發(fā)明專利]纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310720199.0
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103694203A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雪輝;李珍珍;馬浩;王芙蓉;于英豪;王樂夫
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C07D307/50
• 分類號: C07D307/50;B01J31/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲

1.一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于，包括以下操作步驟：

（1）將纖維素基磺酸催化劑、異丙醇和果糖加入到水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)；

（2）將反應(yīng)液過濾，回收催化劑，將濾液中的異丙醇常壓蒸出后萃取分離得到5-羥甲基糠醛和果糖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：步驟（1）所述纖維素基磺酸催化劑按照以下方法制備得到：將纖維素加入異丙醇/水混合溶劑中，滴加質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為25～30%的氫氧化鈉溶液，在室溫條件下進(jìn)行攪拌；滴加1,4-丁烷磺內(nèi)酯的丙酮溶液后反應(yīng)4～8h；室溫放置8～12h后倒入甲醇中，醋酸中和至中性，過濾，真空干燥10～18h后，質(zhì)子交換得到以1,4-丁烷磺內(nèi)酯為磺酸源的纖維素基磺酸催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：所述纖維素為ɑ-纖維素；所述纖維素的質(zhì)量為每毫升異丙醇/水混合溶劑中使用0.1～0.15g纖維素；所述氫氧化鈉溶液中的NaOH和纖維素的無水葡萄糖單元的摩爾比為1:1～3:1；所述1,4-丁烷磺內(nèi)酯的丙酮溶液中的1,4-丁烷磺內(nèi)酯和纖維素的無水葡萄糖單元的摩爾比為1:1～3:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：所述異丙醇/水混合溶劑中異丙醇和水的體積比為9：1；所述在室溫條件下進(jìn)行攪拌的時間為1～4h；所述滴加1,4-丁烷磺內(nèi)酯后反應(yīng)的溫度為40～60℃；所述質(zhì)子交換所用的酸為3～6mol/L的H₂SO₄。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：步驟（1）所述纖維素基磺酸催化劑按照以下方法制備得到：將纖維素放入三氯甲烷中，0℃攪拌條件下逐滴滴加氯磺酸的三氯甲烷溶液，滴加完成后繼續(xù)攪拌至體系中HCl完全放出，過濾，洗滌，真空干燥得到以氯磺酸為磺酸源的纖維素基磺酸催化劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：所述纖維素為ɑ-纖維素；所述纖維素的質(zhì)量為每毫升三氯甲烷中使用0.2～0.3g纖維素；所述氯磺酸的三氯甲烷溶液中的氯磺酸和纖維素的無水葡萄糖單元的摩爾比為1:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：步驟（1）所述纖維素基磺酸催化劑和果糖的質(zhì)量比為（0.1～0.3）：（0.9～1.8）；所述果糖的質(zhì)量為每升異丙醇中使用0.5～1mol果糖；所述反應(yīng)的時間為1～3h，所述溫度為90～120℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：過步驟（2）所述回收催化劑是采用異丙醇對催化劑進(jìn)行洗滌后回收。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維素基磺酸催化劑催化果糖制備5-羥甲基糠醛的方法，其特征在于：步驟（2）所述將濾液中的異丙醇常壓蒸出所用溫度為90～95℃；所述萃取分離是在蒸干后加水轉(zhuǎn)移到分液漏斗后用乙酸乙酯萃取三次。