一种纤维素乙酰丙酸酯及其混合酯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维素乙酰丙酸酯及其混合酯的制备方法。是先将纤维素、有机碱与有机溶剂混合反应，得纤维素溶液；向纤维素溶液中加入乙酰丙酸基酯或当归内酯反应，得纤维素乙酰丙酸酯溶液；向纤维素乙酰丙酸酯溶液中加入反溶剂后过滤、洗涤提纯和干燥得纤维素乙酰丙酸酯。将纤维素乙酰丙酸酯溶解，加入酰化试剂，然后加入C1‑C4的低级脂肪醇、乙酸乙酯或水，过滤、提纯和干燥后，得纤维素乙酰丙酸混合酯。本发明专利技术在纤维素分子链上原位构筑含有活性羰基的乙酰丙酸功能区，制备出了一种结构新颖、性质可调的具有乙酰丙酸结构的纤维素衍生物，实现了纤维素在结构上特异性衍生化，对纤维素的高值化利用具有重要意义。

Preparation of cellulose levulinic acid ester and its mixture

The invention discloses a preparation method of cellulose levulinic acid ester and its mixed ester. Cellulose solution is obtained by mixing cellulose, organic base and organic solvent, adding levulinic acid ester or angelica lactone to cellulose solution, and adding antisolvent to cellulose levulinic acid solution, then filtering, washing, purifying and drying cellulose levulinic acid ester. Cellulose levulinic acid mixed ester was obtained by dissolving cellulose levulinic acid ester, adding acylation reagent, then adding C1 C4 low-grade fatty alcohol, ethyl acetate or water, filtering, purification and drying. The present invention constructs in situ levulinic acid functional region containing active carbonyl group on the molecular chain of cellulose, and prepares a cellulose derivative with levulinic acid structure with novel structure and adjustable property. The structure-specific derivatization of cellulose is realized, which is of great significance for high-value utilization of cellulose.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素乙酰丙酸酯及其混合酯的制备方法
本专利技术涉及一种纤维素乙酰丙酸酯及其混合酯的制备方法，属于化合物合成领域。
技术介绍
随着化石能源日益消耗所带来严峻的能源和环境问题，生物质资源受到人们的关注和重视。而生物质资源中尤其是以木质纤维素含量居多，是地球上最丰富、最廉价的可再生资源之一。木质纤维素的组分是纤维素、半纤维素和木质素，其中纤维素含量最多。纤维素是一种取之不尽、用之不竭的可再生生物质资源，同时具有可完全生物降解、易改性、生物相容性好等特点[A.J.Ragauskas,etal.Science(NewYork,N.Y.),2006,311,484-489.]。因此，对纤维素基材料的高值化利用非常重要。基于日益严峻的资源、能源短缺、环境污染等问题以及储能丰富的生物质资源和生物基高分子材料现阶段取得的重大突破与进展的大背景下，研究纤维素加工与转化新技术、新方法，开发环境友好的能源、化学品及材料，对于发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义[D.Klemm,etal.AngewandteChemie(Internationaled.inEnglish),2005本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维素乙酰丙酸酯，其特征在于，通过如下方法制备：1)将纤维素、有机碱与有机溶剂混合，在压力为0.1‑10.0MPa、温度为30‑100℃的CO2气氛中反应0.1‑12小时，得纤维素溶液；2)向纤维素溶液中加入乙酰丙酸基酯或当归内酯，在30‑150℃下反应0.1‑48小时，得纤维素乙酰丙酸酯溶液；3)向纤维素乙酰丙酸酯溶液中加入C1‑C4的低级脂肪醇、乙酸乙酯或水，然后过滤，将过滤得到的固体混合物用C1‑C4的低级脂肪醇或乙酸乙酯洗涤提纯和干燥后，得纤维素乙酰丙酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种纤维素乙酰丙酸酯，其特征在于，通过如下方法制备：1)将纤维素、有机碱与有机溶剂混合，在压力为0.1-10.0MPa、温度为30-100℃的CO2气氛中反应0.1-12小时，得纤维素溶液；2)向纤维素溶液中加入乙酰丙酸基酯或当归内酯，在30-150℃下反应0.1-48小时，得纤维素乙酰丙酸酯溶液；3)向纤维素乙酰丙酸酯溶液中加入C1-C4的低级脂肪醇、乙酸乙酯或水，然后过滤，将过滤得到的固体混合物用C1-C4的低级脂肪醇或乙酸乙酯洗涤提纯和干燥后，得纤维素乙酰丙酸酯。2.根据权利要求1所述的纤维素乙酰丙酸酯，其特征在于：步骤1)中，所述纤维素为微晶纤维素、α-纤维素、棉花、木浆粕、竹子浆粕或从农林木质纤维素废弃物中分离的植物纤维素中的一种或是几种的任意组合；所述纤维素具有如下化学结构：其中50＜x＜100。3.根据权利要求1所述的纤维素乙酰丙酸酯，其特征在于：步骤1)中，所述纤维素、有机碱和有机溶剂的混合物中的纤维素的质量百分比为1-20％，有机碱的质量百分比为0.5-30％，其余为有机溶剂；其中有机碱具有如下A系列和B系列中的结构中的一种特征：A系列：B系列：A系列中，R1为碳原子数为1-6的烷基，R2,R3,R4为独立的甲基；B系列中，n＝1或2；m＝1-6；R为独立的氢、甲基或乙基；R1为独立的氢、碳原子数为1-6的烷基、碳原子数3-10的乙氧基聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇基、碳原子数1-6的羟基化烷基或碳原子数4-8的聚乙二醇基；R2,R3,R4,R5为独立的氢、甲基或乙基；所述有机溶剂为二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、四甲基胍、N,N-二甲基咪唑啉酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、2-吡咯烷酮、2-氮己环酮、ε-己内酰胺、N,N-二甲基丙烯基脲、环丁砜或戊间二烯砜中的一种或二种及以上的任意比混合物。4.根据权利要求1所述的纤维素乙酰丙酸酯，其特征在于：步骤2)中，所述乙酰丙酸基酯或当归内酯的加入量与纤维素溶液中的纤维素中的葡萄糖单元上的羟基的量的摩尔比为0.5-10:1。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海波，裴敏，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52