The invention discloses a method for preparing levulinic acid from microcrystalline cellulose catalyzed by heteropoly acid, which belongs to the field of biomass chemical industry. The invention takes microcrystalline cellulose as raw material, uses \u03b3 - amyllactone water mixed solution as reaction medium, uses heteropoly acid for catalytic reaction, and obtains product levulinic acid after solid-liquid separation and purification. The method has a wide range of raw materials and low price, strong catalyst activity and stable properties, the whole reaction process is relatively mild, the reaction process is simple, easy to implement, high yield of products, and broad prospects for industrial application.
【技术实现步骤摘要】
一种杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法
本专利技术属于生物质化工领域,涉及一种杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法。
技术介绍
乙酰丙酸是一种重要的平台化合物,其具有羧酸和酮的性质,因此具有良好的化学反应性,能够进行氯化、酯化、加氢、取代、聚合、氧化还原等反应,广泛应用于树脂、医药品、橡胶和塑料助剂、燃料添加剂、灭草剂、香味剂、表面活性剂等化合物和新型高分子合成。目前,乙酰丙酸生产主要工艺为生物质直接水解法,该法的原理是以生物质为原料,在高温条件下,利用酸或碱催化生物质水解为单糖,单糖脱水形成5-羟甲基糠醛,继续脱羧生成乙酰丙酸。该法的优点是原料来源广且价格低,工艺流程简单,易于操作,但是仍存在酸污染、反应温度高和产率低等问题。杂多酸是一类由氧原子桥接金属原子形成的具有酸性、氧化还原性和热稳定性的绿色金属氧簇功能催化剂。微晶纤维素是生物质资源重要形式之一,γ-戊内酯是应用在生物质转化为平台化合物的反应过程中理想的可持续的石油衍生溶剂替代品。研究以微晶纤维素为原料,在γ-戊内酯-水混合溶液中,利用杂多酸催化反应生成乙酰丙酸,能够降低反应温度,提高产物得率,减少对环境破坏,环境友好且生产成本低,易于产业化推广实施,符合当今绿色化工发展方向。
技术实现思路
为解决环境污染和反应能耗高的问题,本专利技术提供了一种杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法,目的在于充分利用农林秸秆类微晶纤维素生物质资源,降低能耗、减少污染、提高产率和节约成本,增加经济效益、生态效益和社会效益。为了实现上述 ...
【技术保护点】
1.一种杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法,其特征在于包括以下步骤:/n(1)将微晶纤维素与杂多酸按照质量比1∶5~10∶1加入反应釜中;/n(2)向反应釜中加入10~100倍微晶纤维素的γ-戊内酯-水混合溶液,然后将盛有反应物的反应釜在搅拌下置于110℃~180℃反应1~8h;/n(3)反应结束后,冷却至20℃,将固液分离并纯化即可得到产物乙酰丙酸。/n
【技术特征摘要】
1.一种杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将微晶纤维素与杂多酸按照质量比1∶5~10∶1加入反应釜中;
(2)向反应釜中加入10~100倍微晶纤维素的γ-戊内酯-水混合溶液,然后将盛有反应物的反应釜在搅拌下置于110℃~180℃反应1~8h;
(3)反应结束后,冷却至20℃,将固液分离并纯化即可得到产物乙酰丙酸。
2.根据权利要求1所述的杂多酸催化微晶纤维素制备乙酰丙酸的方法,其特征在于:步骤(1)所述微晶纤维素为玉米秸秆微晶纤维素、水稻秸秆微晶纤维素、小...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁敏,司传领,李晓云,吕乐福,李光壁,张晨阳,蒋利杰,李颖,
申请(专利权)人:天津科技大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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