[發(fā)明專利]5-羥甲基糠醛還原醚化制備2,5-二烷氧基甲基呋喃的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910067346.6
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109734687B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡磊;李寧;戴曉莉;郭雨琦;吳真;蔣葉濤;王曉宇;許家興;賀愛永;周守勇
• 申請（專利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類號: C07D307/42
• 分類號: C07D307/42
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧唯

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源化工領(lǐng)域，具體涉及一種5?羥甲基糠醛還原醚化制備2,5?二烷氧基甲基呋喃的方法。合成的磺酸功能化無機(jī)有機(jī)雜化聚合物催化劑同時具有Lewis酸性位點(diǎn)/Lewis堿性位點(diǎn)和Br?nsted酸性位點(diǎn)，既可以將5?羥甲基糠醛選擇性還原為中間產(chǎn)物2,5?二羥甲基呋喃，又可以將2,5?二羥甲基呋喃高效醚化為目標(biāo)產(chǎn)物2,5?二烷氧基甲基呋喃；采用分步調(diào)溫法，可以讓Lewis酸性位點(diǎn)/Lewis堿性位點(diǎn)和Br?nsted酸性位點(diǎn)分別在合適的溫度下發(fā)揮催化作用，使中間產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物能夠分步連續(xù)生成，避免了其他副產(chǎn)物的形成，有利于提高中間產(chǎn)物和目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性和得率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源化工領(lǐng)域，具體涉及一種5-羥甲基糠醛還原醚化制備2,5-二烷氧基甲基呋喃的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長，汽車保有量迅速提高，車用燃料消耗已占石油總需求量的50%以上。2006年，我國石油凈進(jìn)口量為1.6億噸，對外依存度為47%，2015年，我國石油凈進(jìn)口量已經(jīng)達(dá)到4.2億噸，對外依存度突破67%，而且預(yù)計未來較長時間內(nèi)這種增長趨勢將會愈加明顯。與此同時，國際市場的石油價格不斷攀升且波動劇烈，對我國能源安全造成了很大威脅。巨大的能源需求和日益枯竭的石油資源之間形成了鮮明的對比。另外，汽車尾氣的排放也不可避免地帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。為了緩解能源供需矛盾，減少環(huán)境污染，保證國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，積極開展新型生物基車用液體燃料的研究和開發(fā)已經(jīng)刻不容緩。

生物質(zhì)是自然界中唯一一種含有有機(jī)碳元素的可再生資源，具備種類繁多、儲量豐富和價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。近年來，將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的車用液體燃料已經(jīng)成為當(dāng)今學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。目前，生物乙醇是最常見和最常用的生物基車用液體燃料，然而它卻具有能量密度低、辛烷值低和汽柴油混溶性低等不足。與生物乙醇相比，2,5-二烷氧基甲基呋喃則具有更高的能量密度、辛烷值和汽柴油混溶性（CN106946820A），這使其比生物乙醇更適合作為新型車用液體燃料。

中國專利CN102994172A公開了一種5-羥甲基糠醛制備2,5-二乙氧基甲基呋喃的方法，該方法使用的催化劑為Pt/C和Ru/Al₂O₃等貴金屬催化劑，價格昂貴，成本較高；使用的氫供體為H₂，反應(yīng)過程存在較大的安全隱患，而且原子利用率較低。

中國專利CN106946820A公開了一種5-羥甲基糠醛制備2,5-呋喃二甲醇及其醚化產(chǎn)物的方法，該方法使用的催化劑為ZrO₂/Beta1401、ZrO₂/MCM-41、ZrO₂/USY和ZnO-ZrO₂/SBA-15等負(fù)載型催化劑，其制備過程較為繁瑣，制備時間較長；所需反應(yīng)溫度高達(dá)180°C，反應(yīng)過程能耗較高，經(jīng)濟(jì)性較差。

中國專利CN106957289A公開了一種原位催化碳水化合物制備呋喃醚類的方法，該方法使用的催化劑為AlCl₃、SnCl₄和ZrOCl₂等金屬氯化物催化劑，其腐蝕性較強(qiáng)，而且，反應(yīng)過程中還會產(chǎn)生鹽酸，其腐蝕性也較強(qiáng)，對反應(yīng)設(shè)備要求極高；所需反應(yīng)溫度高達(dá)240°C，同樣存在能耗高經(jīng)濟(jì)性差等不足。