[發(fā)明專利]一種用于生物質糠醛類化合物在乙醇中的整合催化轉化方法

有效

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• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN108794435B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 張亞紅;李剛;唐頤;孫振;閆玥兒;馮磊;侯文蓉;劉麗麗
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C07D307/44
• 分類號: C07D307/44;C07D307/46;C07D307/42
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種用于生物質糠醛類化合物在乙醇中的整合催化轉化方法，其特征在于，具體步驟為：

（1）將糠醛類化合物溶解在乙醇中；

（2）將堿催化劑加入到步驟（1）的溶液中；

（3）將固體路易斯酸催化劑加入到步驟（2）的溶液中；

（4）將步驟（3）的溶液送入油浴或者微波反應器中進行催化反應；糠醛類化合物首先在路易斯酸催化劑作用下發(fā)生氫轉移反應，轉化為糠醇類還原產物；同時，糠醛類化合物又與乙醇原位生成的乙醛在堿催化劑作用下，發(fā)生交叉羥醛縮合反應，轉化為呋喃丙烯醛類縮合產物；

（5）將步驟（4）反應后的溶液，去除固體催化劑，然后先回收未反應的乙醇，再加入一定量的去離子水，冷藏，析晶分離；

所述的糠醛類化合物選自糠醛、5-羥甲基糠醛和5-甲基糠醛中的一種；

所述的堿催化劑為堿金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽、堿土金屬碳酸氫鹽、堿金屬氫氧化物或者堿土金屬氫氧化物；

所述的固體路易斯酸催化劑為過渡金屬氧化物、過渡金屬氯化物、三氟甲磺酸鹽或者含有過渡金屬雜原子的沸石分子篩。

2.根據權利要求1所述的整合催化轉化方法，其特征在于，步驟（1）中所述的糠醛類化合物為糠醛、5-羥甲基糠醛和5-甲基糠醛中的一種，其質量濃度為1.0 – 80.5 wt%。

3.根據權利要求1或2所述的整合催化轉化方法，其特征在于，步驟（2）中所述的堿催化劑為堿金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽、堿土金屬碳酸氫鹽、堿金屬氫氧化物或者堿土金屬氫氧化物；糠醛類化合物與堿催化劑的質量比為130.0 – 8.0。

4.根據權利要求3所述的整合催化轉化方法，其特征在于，所述的堿金屬碳酸鹽、堿土金屬碳酸鹽為碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銣、碳酸銫或者碳酸鈣；所述的堿金屬碳酸氫鹽、堿土金屬碳酸氫鹽為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或者碳酸氫鈣；所述的堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣或者氫氧化鎂。

5.根據權利要求1、2或4所述的整合催化轉化方法，其特征在于，步驟（3）中所述的固體路易斯酸催化劑為過渡金屬氧化物、過渡金屬氯化物、三氟甲磺酸鹽或者含有過渡金屬雜原子的沸石分子篩；糠醛類化合物與路易斯酸催化劑的質量比為13.0 – 1.5。

6.根據權利要求5所述的整合催化轉化方法，其特征在于，所述的過渡金屬氧化物和過渡金屬氯化物為氧化鋯、氧化鉿、氯化鋯、氯化鉿、氯化錫或者氧氯化鋯；所述的三氟甲磺酸鹽為三氟甲磺酸鑭、三氟甲磺酸鐿、三氟甲磺酸鈧、三氟甲磺酸鎵、三氟甲磺酸銦；所述的含有過渡金屬雜原子的沸石分子篩為Sn-Beta、Zr-Beta、或者Hf-Beta沸石分子篩。

7.根據權利要求1所述的整合催化轉化方法，其特征在于：步驟（4）中所述的催化反應的溫度為100 ^oC ?160 ^oC，催化反應的時間為0.5小時? 10小時。

8.根據權利要求1所述的整合催化轉化方法，其特征在于：步驟（5）中所得的產物為糠醇類化合物水溶液和呋喃丙烯醛類化合物晶體。

9.根據權利要求1所述的整合催化轉化方法，其特征在于：所述的乙醇的利用率為3.0– 50.0%。