[發明專利]一種由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法

在審

• 申請號: 202011363827.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112574142A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 傅杰;楊惠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07D307/42
• 分類號: C07D307/42
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 白靜蘭;胡紅娟

1.一種由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述方法為：

(1)脫水階段：生物質糖在水-有機兩相溶劑體系中經固體酸催化劑和脫水促進劑的作用水解轉化為5-羥甲基糠醛HMF，HMF經原位萃取，從水相轉移到有機相中，經油水分離后，得到富含HMF的有機溶劑；

(2)加氫階段：向富含HMF的有機溶劑中通入H₂，在加氫催化劑作用下將其轉化為BHMF。

2.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述的生物質糖選自果糖、葡萄糖、甘露糖、蔗糖、菊粉。

3.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述的固體酸催化劑選自陽離子交換樹脂、負載有磺酸基團的活性炭C-SO₃H或HZSM-5分子篩；陽離子交換樹脂選自Amberlyst-15樹脂、Amberlite-732樹脂、CD552樹脂。

4.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述的脫水促進劑選自含氯的無機/有機鹽或含氯的固相物質。

5.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述的有機溶劑選自甲基異丁基酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、正丁醇、異丁醇、正戊醇、正辛醇、環己酮或碳酸二甲酯中的一種或至少兩種的組合。

6.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述油水分離的方法包括選自離心或靜置自然分離。

7.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，所述的加氫催化劑有活性組分/助劑/載體組成；活性組分選自貴金屬Pt、Pd、Ru、Ir、過渡金屬Cu、Fe、Co、Ni中的一種或多種；助劑選自Fe、Zn、La、Ce、Sn、Ba、K、Ca、Mo、W氧化物中的一種或多種；載體選自分子篩、金屬氧化物、非金屬氧化物；其中分子篩選自β-分子篩、Y型分子篩、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23、SBA-15、SAPO-11或MCM-41；金屬氧化物選自ZrO₂、Al₂O₃、ZnO、Fe₃O4、TiO₂、CeO₂；非金屬氧化物選自SiO₂、石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管、碳層、活性炭或氮雜碳材料。

8.根據權利要求7所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，以金屬計，活性組分含量為催化劑的0.5～10wt％，助劑加入量催化劑質量的0.1～15wt％。

9.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，脫水階段：所述的生物質糖質量與水相溶劑的比例為20～200mg:1mL，水相溶劑與有機相溶劑的比例為1mL:1～4mL，反應溫度為30～150℃，反應時間為0.5～5h；加氫階段：所述的HMF與加氫催化劑的質量比10:1～1:1(g:g)，反應溫度為30～250℃，所述的反應時間為0.5～24h，所述的氫氣壓力為0.1～5MPa。

10.根據權利要求1所述的由生物質糖制備2,5-呋喃二甲醇的方法，其特征在于，脫水階段：所述生物質糖為果糖，有機相溶劑為碳酸二甲酯、異丁醇或正丁醇，催化劑為Amberlyst-15或CD552，脫水劑為NaCl、氯化膽堿或陰離子交換樹脂-Cl，反應溫度為100℃，反應時間為2～4h；果糖與有機相溶劑的比例為100～250mg：15～20mL；加氫階段；所述加氫催化劑為Ru/C、Pd/C、Pt/C、Ru/ZrO₂、Cu/ZrO₂或RuSn/Al₂O₃，反應溫度為120～140℃，反應時間2～5h，氫氣壓力為1～2MPa。