一种金属硫酸盐催化生物质制备糠醛的方法技术

本发明专利技术提供了一种由生物质直接制备糠醛的方法，其主要步骤为：将生物质和金属硫酸盐催化剂加入反应容器，冲入保护气体，采用水和有机溶剂的双相体系作为反应溶剂，在温和的反应条件下直接得到高产率的糠醛。本发明专利技术的优点在于：金属硫酸盐不仅作为催化剂，还作为相分离促进剂，使得有机相和水相能够更好地分离。反应过程中生成的糠醛被有效地萃取到上层有机相中，从而抑制了糠醛的降解反应。反应结束后，通过简单的分离，就可以得到高纯度的糠醛，而催化剂则被留存在下层水相中，可直接回收利用。本发明专利技术提供的方法能够将生物质高产率地转化为糠醛，不仅反应条件温和、反应时间短、催化体系易回收，同时避免了使用强酸或昂贵的固体酸催化剂，副反应少，成本低，对环境友好，具有良好的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种金属硫酸盐催化生物质制备糠醛的方法
本专利技术涉及有机化合物合成领域，尤其涉及催化生物质转化制备糠醛的方法。
技术介绍
发展生物质资源的高效转化利用对于能源和化学品工业的可持续发展具有重要的意义。在从生物质转化得到的众多有机化学品中，糠醛是一种重要的化工产品，在树脂、医药、农药、能源及化工等领域中具有广泛的应用前景。糠醛分子结构中的醛基、烯烃和环醚等官能团的存在，使其具有较高的反应活性，通过加氢、氧化、酯化等反应可以衍生出一系列呋喃基化学品和溶剂，例如糠醇、四氢呋喃、环戊酮、γ-戊内酯和乙酰丙酸酯等。中国是糠醛工业大国，占世界糠醛总产量的70％以上。在现有的工业生产方法下糠醛得率普遍较低，并且生产过程中会产生大量的废气废液，造成严重的环境污染。有鉴于此，发展一种高效、环保的反应工艺来制备高产率的糠醛产品就具有重要意义。工业上，糠醛主要由戊糖含量高的半纤维素原料在稀酸催化水解下得到，应用最多的是硫酸和盐酸。受多种条件的限制，工业上糠醛的最高产率只能达到理论产率的45％～55％。为了解决糠醛产率低的问题，国内外众多学者对现有的生产工艺进行了全面的革新，主要的研究方向是开发新型催化剂(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备糠醛的方法，其特征在于：以碳水化合物或半纤维素含量高的生物质为原料，以水和有机溶剂双相体系作为溶剂，金属硫酸盐为催化剂，其中金属盐的阳离子为Al3+、Cr3+或Fe3+中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备糠醛的方法，其特征在于：以碳水化合物或半纤维素含量高的生物质为原料，以水和有机溶剂双相体系作为溶剂，金属硫酸盐为催化剂，其中金属盐的阳离子为Al3+、Cr3+或Fe3+中的至少一种。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：碳水化合物为木糖或木聚糖；生物质为秸秆、玉米芯、甘蔗渣、木粉。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：有机溶剂为γ-戊内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基异丁基酮、甲苯或丁醇中的至少一种，有机溶剂占整个溶剂的体积分数为0-100％。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：催化剂和生物质原料的质量比为1∶(1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀兵，杨涛，潘晖，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32