[發明專利]一種以糠醛為原料制備δ-戊內脂的方法

在審

• 申請號: 201811041545.1
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109232483A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 王國勝;徐榕徽;姜仁政;聶鑫;傘曉廣
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C07D307/12
• 分類號: C07D307/12;C07D309/30;C07D319/02;B01J23/755;B01J29/03;B01J29/04
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

一種以糠醛為原料制備δ?戊內脂的方法，涉及一種高分子材料制備方法，該方法以硝酸鎳、氧化鎂為原料，采用燃燒法制備得到Ni/MgO催化劑；以糠醛為原料，Ni/MgO催化劑，乙醇為溶劑，催化加氫得到四氫糠醇；以硝酸銅、硝酸鈰為原料，以MCM?41為載體，制備得到CuO/CeO/MCM?41雙金屬催化劑；催化劑采用自蔓延燃燒法制備，即將溶液系統構成氧化還原反應體系，將制備得到的催化劑加入反應（釜）體系，加入雙氧水（30%），將初產品加入環己烷，萃取分離，得到δ?戊內脂。產品δ?戊內脂聚合生成的高分子材料又可以生物降解，這樣就構建了一條綠色可持續的可循環的工藝過程，符合綠色為可持續發展的要求。

技術領域

本發明涉及一種高分子材料的制備方法，特別是涉及一種以糠醛為原料制備δ-戊內脂的方法。

背景技術

δ-戊內脂，分子式:C₅H₈O₂，分子量:100.12，中文名稱:1,5-戊內酯，熔點 ，-13℃；沸點 ，230℃；密度 ，1.105 g/mL （ 20 ℃），是一種無色或者淺黃色為液體，冷卻則凝固，微溶于水，與乙醇和乙醚混溶，靜置時易聚合成高分子聚合物。δ-戊內脂是一種重要的有機中間體，可用于生產纖維聚酯、醫藥材料和植物保護劑等，自然界中存在于烤煙的煙葉中。

目前，國際上只有美國和德國幾家公司生產，我國對該產品的需求，主要依賴進口，2017年，我國第一家生產企業開始1000噸規模試生產。德國BASF公司申報了1,5-戊二醇氣相催化脫氫的美國專利，采用兩種催化劑級配裝填技術，在260℃～350℃溫度范圍內，0.05～1.00MPa壓力， CuO/SiO₂ 和Ce、Yb、Lu等稀土改性的 CuO/SiO₂催化劑，1,5-戊二醇轉化率99.0%，δ-戊內脂的選擇性達到了95%。

近年來，δ-戊內脂作為一種綠色、無毒的新型聚酯單體，其聚合物聚戊內脂被稱為綠色化學品。由于具有良好的應用靈活性、較低的生物毒性、較多的衍生物、易于聚合和大幅增加涂料的粘性等特點，δ-戊內脂被廣泛用于聚酯、聚氨酯、特殊溶劑、涂料、醫藥等領域，尤其在高分子材料合成和改性方面具有不可替代的作用，且可以完全生物降解。

糠醛（呋喃甲醛，英文：furfural）是一種工業用化學制品，可由各種農副產品中萃取，包括玉米穗軸、燕麥與小麥的麥麩和鋸木屑。糠醛是一種環狀結構的芳香族醛，其化學式為 C₅H₄O₂，純糠醛是有杏仁味的無色的油狀液體，暴露于空氣中會快速變成黃色。

以糠醛為原料制備δ-戊內脂，原料糠醛來源于農副產品，屬于綠色可持續可再生資源，而產品δ-戊內脂聚合生成的高分子材料又可以生物降解，這樣就構建了一條綠色可持續的可循環的工藝過程，符合綠色為可持續發展的要求，具有廣闊前途。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以糠醛為原料制備δ-戊內脂的方法，本發明采用燃燒法制備得到Ni/MgO催化劑；以糠醛為原料，采用催化還原、催化氧化以及萃取分離等技術，實現了以糠醛為原料制備δ-戊內脂，原料糠醛來源于農副產品，產品δ-戊內脂聚合生成的高分子材料又可以生物降解，構建了一條綠色可持續的可循環的工藝過程。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種以糠醛為原料制備δ-戊內脂的方法，所述方法以硝酸鎳、氧化鎂為原料，采用燃燒法制備得到Ni/MgO催化劑；包括以下制備過程：

第一步，以硝酸鎳、氧化鎂為原料，采用燃燒法制備得到Ni/MgO催化劑；

第二步，以糠醛為原料，Ni/MgO催化劑，乙醇為溶劑，催化加氫得到四氫糠醇；

第三步，以硝酸銅、硝酸鈰為原料，以MCM-41為載體，制備得到CuO/CeO/MCM-41雙金屬催化劑；