一种基于生物质化学品合成功能化1,3-丁二烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于生物质化学品合成功能化1,3‑丁二烯的方法，包括以下步骤，首先在缩合催化剂的作用下，将丙酮和糠醛类化合物进行缩合反应后，得到缩合产物；所述糠醛类化合物包括糠醛或其衍生物；然后在还原催化剂的作用下，将上述步骤得到的缩合产物进行还原反应后，得到还原产物；在催化剂的作用下，将上述步骤得到的还原产物进行脱水反应后，得到功能化1,3‑丁二烯。本发明专利技术可利用廉价易得的丙酮、糠醛类化合物为原料，合成功能化1,3‑丁二烯，实验条件温和，操作简单，具有规模化合成的前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物质化学品合成功能化1,3-丁二烯的方法
本专利技术属于生物基化学品转化合成
，涉及一种功能化1,3-丁二烯的合成方法，尤其涉及一种基于生物质基糠醛或其衍生物合成功能化1,3-丁二烯的方法。
技术介绍
1,3-丁二烯，英文名为：1,3-Butadiene或Butadiene、BD。无色气体，有特殊气味。稍溶于水，溶于乙醇、甲醇，易溶于丙酮、乙醚、氯仿等，是制造合成橡胶、合成树脂、尼龙等的原料。合成橡胶被誉为二十一世纪三大合成材料之一，性能优异，且具有可调、控和可设计的特点，广泛应用于汽车、航空、航天和国防等领域，是一种重要的战略资源，在民用领域也是处处可见，起着举足轻重的作用。合成橡胶虽然品种较多如顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶等，但其关键组成均为聚1,3-二烯，仅含碳、氢元素，骨架结构通过碳碳键连，化学稳定性强。然而，由于结构中不含非碳元素，导致橡胶缺乏极性基团，影响橡胶制品的性能，所以橡胶制品在加工、制造过程中往往需要混入其他胶种和填料，如炭黑、白炭黑、碳纳米管等，不含极性基团造成橡胶的粘接性能差、与填料相容性差等界面问题。此外，合成橡胶的综合性能仍不尽人意，如顺丁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化1,3‑丁二烯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在缩合催化剂的作用下，将丙酮和糠醛类化合物进行缩合反应后，得到缩合产物；所述糠醛类化合物包括糠醛或其衍生物；2)在还原催化剂的作用下，将上述步骤得到的缩合产物进行还原反应后，得到还原产物；3)在催化剂的作用下，将上述步骤得到的还原产物进行脱水反应后，得到功能化1,3‑丁二烯；所述催化剂包括金属化合物催化剂、非金属化合物催化剂、稀土催化剂、杂多酸类催化剂和酸性分子筛类催化剂中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种功能化1,3-丁二烯的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在缩合催化剂的作用下，将丙酮和糠醛类化合物进行缩合反应后，得到缩合产物；所述糠醛类化合物包括糠醛或其衍生物；2)在还原催化剂的作用下，将上述步骤得到的缩合产物进行还原反应后，得到还原产物；3)在催化剂的作用下，将上述步骤得到的还原产物进行脱水反应后，得到功能化1,3-丁二烯；所述催化剂包括金属化合物催化剂、非金属化合物催化剂、稀土催化剂、杂多酸类催化剂和酸性分子筛类催化剂中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能化1,3-丁二烯为含有极性取代基的1,3-丁二烯；所述丙酮为生物质基丙酮；所述糠醛或其衍生物为生物质基糠醛或其衍生物；所述金属化合物催化剂中的金属元素包括Mo、W、V、Cr、Nb、Zr、Ti、Cu和Ag中的一种或多种；所述非金属氧化物催化剂中的非金属元素包括P、S和B中的一种或多种；所述杂多酸类催化剂包括杂多酸、杂多酸金属盐和杂多酸铵盐中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属化合物催化剂包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属氯化物、金属溴化物、金属酸盐、金属硫酸盐、金属碳酸盐、金属碳酸氢盐和金属硝酸盐中的一种或多种；所述非金属化合物催化剂包括酸和/或氧化物；所述稀土催化剂的稀土元素包括La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Er、Tm、Yb和Lu中的一种或多种；所述杂多酸包括磷钨酸、硅钨酸和磷钼酸中的一种或多种；所述酸性分子筛催化剂包括ZSM、BEA、SBA、MCM、SAPO、AlPO、3/4/5A分子筛和β分子筛中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能化1,3-丁二烯为含有糠醛或其衍生物基的1,3-丁二烯；所述非金属化合物催化剂包括P2O5、H3PO4、H3PO2、H4P2O7、H2SO4、B2O3和H3BO3中的一种或多种；所述金属化合物包括MoO3、MoCl5、(NH4)6Mo7O24、WO3、(NH4)2WO4、(NH4)10W12O41·xH2O、V2O5、V2O3、VOSO4、(VO2)2SO4、NH4VO3、Cr2O3、CrO3、Cr(NO3)3、CrCl3·6H2O、Nb2O5、Nb2O3、NbO2、TiO2、Ti2O3、TiO、CuSO4、CuCO3、Cu(NO3)2、Cu(OH)2、CuCl2、CuO、AgNO3、Ag2O、Ag2SO4、AgOH、AgCl和AgBr中的一种或多种；所述稀土催化剂包括La(NO3)3·6H2O、La2(SO4)3、La2O3、LaCl3、Ce(NO3)3·6H2O、Ce(NH4)2(NO3)6、CeCl3、CeO2、Gd(NO3)3·6H2O、GdCl3·6H2O、Pr(NO3)3·6H2O、PrCl3·6H2O、Nd(NO3)3·6H2O、NdCl3·6H2O、Pm2O3、PmCl3、Pm(NO3)3、SmCl3、Sm(NO3)3、Sm2O3、EuCl3、Eu2(SO4)3、Tb2O3、TbCl3、Tb(NO3)3、Er2(SO4)3、Er2O3、Tm(NO3)3、Yb2O3、TbCl3、Yb(NO3)3和Lu(NO3)3...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁彦龙，白晨曦，崔龙，代全权，董巍，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22