[發明專利]一種由糖類制備丙酮醇的方法

有效

• 申請號: 201910945187.5
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110668929B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 馬隆龍;張穎;劉小好
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C07C45/60
• 分類號: C07C45/60;C07C49/17;B01J23/835
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;莫瑤江

本發明公開了一種糖類制備丙酮醇的方法，以負載型Co?Sn雙金屬為催化劑，以水為溶劑，催化糖類選擇性制備丙酮醇，該催化劑價格低廉，具有高的催化活性和選擇性，對多種糖類都具有很好的活性，實現由纖維素等糖類直接一步轉化制備高附加值的丙酮醇，具有很好的應用前景。

技術領域：

本發明涉及生物質能源利用技術領域，具體涉及一種由糖類制備丙酮醇的方法。

背景技術：

作為α-羥基酮的其中一種，丙酮醇是重要的藥物中間體。此外，它也是制備丙烯醛和雜環化合物的重要中間體也可直接作為食品和化妝品的添加劑等。由可再生的纖維素直接制備高附加值的丙酮醇具有重要意義。但由于復雜的復雜的反應過程包括水解、retro-aldo縮合、異構、加氫、脫水等，由纖維素等糖類物質直接制備丙酮醇的研究很少且收率很低(40％)。因此，開發新的催化劑高效催化纖維素等糖類物質制備丙酮醇很有意義。

發明內容：

本發明的目的是提供一種糖類制備丙酮醇的方法，以負載型Co-Sn雙金屬為催化劑，以水為溶劑，催化糖類選擇性制備丙酮醇，該催化劑價格低廉，具有高的催化活性和選擇性，對多種糖類都具有很好的活性，實現由纖維素等糖類直接一步轉化制備高附加值的丙酮醇，具有很好的應用前景。

本發明是通過以下技術方案予以實現的：

一種由糖類制備丙酮醇的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：將糖類、負載型Co-Sn雙金屬催化劑、水加入到反應釜中，在氫氣壓力為0.1～8MPa，優選為2～7MPa，更優選為4-5MPa，溫度為180～300℃，優選為240～270℃的條件下反應，反應結束后冷卻，得到含丙酮醇的溶液；所述的糖類包括纖維素、纖維二糖、葡萄糖、果糖、淀粉和蔗糖；所述的負載型Co-Sn雙金屬催化劑是由Co和Sn同時負載于載體上而制成；Co:Sn質量比為1：0.5至1：40；Co的負載量為0.5-20wt％，優選為2-20wt％，更優選為10-20wt％。

所述的載體包括硅基載體、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂、CeO₂以及它們的復合氧化物。

所述的硅基載體包括無定型SiO₂、硅基分子篩、SiO₂基復合氧化物如SiO₂-Al₂O₃、SiO₂-TiO₂、SiO₂-CeO₂、SiO₂-ZrO₂。

所述的硅基分子篩包括全硅分子篩、硅鋁分子篩、鈦硅分子篩、錫硅分子篩和鋯硅分子篩。

所述的負載型Co-Sn雙金屬催化劑是由Co和Sn同時負載于載體上而制成，具體包括以下步驟：將載體加入到含有丙酮的圓底燒瓶中，然后滴加硝酸鈷水溶液，45℃下攪拌20-24小時后，旋轉蒸發除去溶劑，并在105℃下過夜干燥，然后馬弗爐中500～700℃下煅燒2小時，得到的固體粉末加入到含有去離子水的圓底燒瓶中，滴加SnCl₄水溶液，45℃下攪拌20-24小時后，用氨水將溶液的pH調節至8.5，再攪拌6小時后，將固體離心，洗滌并在105℃下干燥過夜，在馬弗爐中700℃下煅燒2h，然后將粉末在400～600℃下還原2h，降至室溫后，N₂氣吹掃2h，然后用1％O₂/N₂再吹掃30min，即獲得Sn-Co負載硅基載體催化劑。

本發明的有益效果如下：催化劑價格低廉，具有高的催化活性和選擇性，對多種糖類都具有很好的活性，實現由纖維素等糖類直接一步轉化制備高附加值的丙酮醇，具有很好的應用前景。

附圖說明：

圖1是實施例3中2％Sn-10％Co/SiO₂催化纖維素轉化HPLC譜圖。