一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂制造技术

技术编号:10990812 阅读:82 留言:0更新日期:2015-02-04 09:35
本发明专利技术涉及多相催化领域,具体涉及一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂,其制备方法及采用该催化剂的果糖转化为5-羟甲基糠醛的方法。本发明专利技术的催化剂是采用磺酸基功能化离子液体和甲基三氯硅烷制备而成的。所制备的催化剂催化活性高、反应条件温和且可重复利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂
本专利技术涉及多相催化领域,具体涉及一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化 齐U,其制备方法及采用该催化剂的果糖转化为5-羟甲基糠醛的方法。
技术介绍
由于不可再生资源(如石油、煤和天然气)日趋枯竭,能源短缺问题迫在眉睫,发 展可再生能源成为了研究者研究的主要方向。我国树木、草等可再生生物质较为丰富,这些 生物质中含有大量的纤维素、木质素,若能低值高效的开发这些生物质能源,对我国的经济 发展具有重要的意义。 5-羟甲基糠醛(5-HMF)因其具有较活泼的羟基和醛基官能团,可转化为一系列重 要的化工产品。例如,5-HMF可以转化得到乙酰丙酸、2, 5-二甲基呋喃等衍生物。5-HMF可 由纤维素、木质素经降解转化得到。纤维素降解产物是果糖,因此由果糖到5-HMF的制备成 为关键步骤之一。 由果糖制备5-HMF已经有一些文献报道:中国专利CN200710158825. 6公开了一 种制备5-HMF的方法,该方法以离子液体1-甲基-3-烷基咪唑溴等为反应溶剂,以酸性离 子液体(咪唑硫酸氢盐、1-甲基-3- 丁基咪唑硫酸氢盐)、无机酸(盐酸、硝酸、磷酸)和有 机酸(甲酸、乙酸、柠檬酸)为催化剂,催化果糖生产5-HMF。该方法的缺点:离子液体粘度 大、价格昂贵,并且盐酸、硫酸等无机酸对设备腐蚀较为严重,不易工业化生产。申请号为 CN200810011726.X的中国专利公开了一种制备5-HMF的方法,该专利以饱和氯化钠-正丁 醇体系为反应溶剂,磷鹤酸为催化剂,将果糖转化为5-HMF。该方法的缺点:催化剂磷鹤酸 不易回收,且产物收率不是很高。申请号为201110376665. 9的专利公开了一种以木质素作 为集体通过碳化-磺化法合成催化剂,并将其用于果糖与葡萄糖脱水制备5-HMF的方法,产 率可达到84%和68%。该方法缺点能量输入大,资源利用率低,且产生大量废酸。 总之,目前由果糖制备5-HMF还存在环境不友好、效率低、难产业化等问题。因此 如何在环境友好体系下,采用可循环使用的催化剂,低值高效的合成目标产物5-HMF是我 们亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决目前的由果糖制备5-HMF的催化剂所存在的上述问题,本专利技术提供一种 用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂,其制备方法及采用该催化剂的果糖转化为5-羟 甲基糠醛的方法。 为了达到上述专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案: -种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂,所述催化剂的结构式为: 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于果糖转化为5‑羟甲基糠醛的催化剂,其特征在于,所述催化剂的结构式为: 结构式中:IL‑SO3H为磺酸基功能化离子液体。

【技术特征摘要】
1. 一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂,其特征在于,所述催化剂的结构式 为:结构式中=IL-SO3H为磺酸基功能化离子液体。2. 根据权利要求1所述的一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂,其特征在于, 所述IL-SO3H的结构通式为:其中R为CV4, n为3-4, X为无机酸根阴离子。3. 根据权利要求2所述的一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂,其特征在于, 所述X为硫酸氢根、氯、溴或醋酸根。4. 一种根据权利要求1所述的一种用于果糖转化为5-羟甲基糠醛的催化剂的制备方 法,其特征在于,包括以下步骤:将0. 5-2mL浓度为0. 005-0. lmol/L的IL-SO3H水溶液加入 到50mL液体石錯中,超声I-I...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖文军彭家建徐大鹏蒋剑雄厉嘉云白赢
申请(专利权)人:杭州师范大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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