一种γ-戊内酯与乙酰丙酸酯类化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种γ‑戊内酯与乙酰丙酸酯类化合物的制备方法。该γ‑戊内酯的制备方法包括下述步骤，在催化剂作用下，将糠醛和仲醇进行反应，制得γ‑戊内酯，即可，所述催化剂为M(R)n，其中M选自Ce、Sc、Y、Yb或Lu，R选自三氟甲磺酸基、全氟丁磺酸基、十七氟辛烷磺酸基、二(三氟甲磺酰基)胺基或二(全氟丁磺酰基)胺基。本发明专利技术利用商业化的单一Lewis酸作为催化剂，避免了传统γ‑戊内酯制备过程中分步进行及复杂的产物分离过程，简单而高效，实现γ‑戊内酯的低成本生产，特别地，本发明专利技术中利用商业化的单一催化剂可实现生物质(例如木糖、木聚糖和玉米芯等)一步转化为γ‑戊内酯。

【技术实现步骤摘要】
一种γ-戊内酯与乙酰丙酸酯类化合物的制备方法
本专利技术涉及一种γ-戊内酯与乙酰丙酸酯类化合物的制备方法。
技术介绍
化石能源的不可再生性以及使用过程中所带来的环境恶化效应，迫使人们不得不重新审视和调整长期以来的化石能源发展战略。未来的能源发展将会走向多元化，太阳能、风能、水能、潮汐能、生物质能、核能等共同发展，不会出现过去一种能源主导的局面，而具体的能源获得方式将以地区的差异进行选择，例如：西藏地区太阳能丰富就以发展太阳能为主，东北地区生物质能丰富就以生物质能为主。在所有清洁能源中，生物质能是唯一的含碳能源，在制备燃料及化学品方面具有不可替代的地位，我国中长期发展规划已把生物质资源的开发利用作为可持续发展的战略重点。木质纤维素由绿色植物经光合作用转化而来，来源广，价格便宜，是非食物类的可再生生物质资源。全球每年经光合作用产生的木质纤维素约170亿吨，极具开发潜力。目前，世界上对生物质的研究已经取得了很大进展，通过“生物质精炼”可以得到上百种小分子平台产物，2004年美国能源部公布了一份高附加值化学品(来自生物质的化学品)报告，其中提出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤，在催化剂作用下，将糠醛和仲醇进行反应，制得γ-戊内酯，即可；/n所述催化剂为M(R)n，其中M选自Ce、Sc、Y、Yb或Lu，优选为Sc；R选自三氟甲磺酸基、全氟丁磺酸基、十七氟辛烷磺酸基、二(三氟甲磺酰基)胺基或二(全氟丁磺酰基)胺基，优选为三氟甲磺酸基或全氟丁磺酸基；/n

【技术特征摘要】
1.一种γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤，在催化剂作用下，将糠醛和仲醇进行反应，制得γ-戊内酯，即可；
所述催化剂为M(R)n，其中M选自Ce、Sc、Y、Yb或Lu，优选为Sc；R选自三氟甲磺酸基、全氟丁磺酸基、十七氟辛烷磺酸基、二(三氟甲磺酰基)胺基或二(全氟丁磺酰基)胺基，优选为三氟甲磺酸基或全氟丁磺酸基；





2.如权利要求1所述的γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂为Ce(OTf)3、Sc(ONf)3、Sc(OTf)3、Y(OTf)3、Yb(OTf)3、Lu(OTf)3、Sc(OPf)3、Sc(NTf2)3和Sc(NNf2)3中的一种或多种，优选为Ce(OTf)3、Sc(ONf)3、Sc(OTf)3、Y(OTf)3、Yb(OTf)3、Lu(OTf)3、Sc(OPf)3、Sc(NTf2)3或Sc(NNf2)3；
和/或，所述催化剂和所述糠醛的摩尔比为(0.1～100)：100，优选为(1～10):100，更优选为5:100；
和/或，所述仲醇为选自C3～C10的仲醇，优选为C3～C6的仲醇，更优选为异丙醇；
和/或，所述反应在惰性溶剂中进行，所述惰性溶剂优选为己烷、苯、四氯化碳和二氯乙烷中的一种或多种；
和/或，所述仲醇的体积mL和所述糠醛的摩尔mmol比为3:(0.01～1)，优选为3:(0.05～0.5)，更优选为3:0.05、3:0.1、3:0.125、3:0.25或3:0.5；
和/或，所述反应的温度为100～200℃，优选为140～170℃，更优选为140℃、150℃或170℃；
和/或，所述反应的时间为6～48h，优选24～48h，更优选为24h、36h或48h。


3.一种γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤，在催化剂作用下，将糠醇和仲醇进行反应，制得γ-戊内酯，即可；所述催化剂如权利要求1或2所述；





4.如权利要求3所述的γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂和所述糠醇的摩尔比为(0.1～100)：100，优选为(1～10)：100，更优选为5:100；
和/或，所述仲醇如权利要求2所述；
和/或，所述反应在惰性溶剂中进行，所述惰性溶剂如权利要求2所述；
和/或，所述仲醇的体积mL和所述糠醇的摩尔mmol比为3：(0.01～1)，优选为3:(0.05～0.5)，更优选为3:0.125；
和/或，所述反应的温度为100～200℃，优选为140～170℃，更优选为150℃；
和/或，所述反应的时间为6～48h，优选为24～48h，更优选为36h。


5.一种γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤，在催化剂作用下，将如式I所示的乙酰丙酸酯类化合物和仲醇进行反应，制得γ-戊内酯，即可；所述催化剂如权利要求1或2所述；所述R1为H或C1～C4的烷基；





6.如权利要求5所述的γ-戊内酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂和所述如式I所示的乙酰丙酸酯类化合物的摩尔比为(0.1～100)：100，优选为(1～10)：100，更优选为5:100或10:100；
和/或，所述仲醇如权利要求2所述；
和/或，所述反应在惰性溶剂中进行，所述惰性溶剂如权利要求2所述；
和/或，所述C1～C4的烷基选自甲基、乙基、异丙基或叔丁基；
和/或，所述仲醇的体积mL和所述如式I所示的乙酰丙酸酯类化合物的摩尔mmol比为3：(0.01～1)，优选为3：(0.05～0.5)，更优选为3:0.5；
和/或，所述反应的温度为100～200℃，优选为140～170℃，更优选150℃；
和/或，所述反应的时间为6～48h，优选为24～48h，更优选为24h。


7.一种如式II所示的乙酰丙酸酯类化合物的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤，在催化剂作用下，将如式III所示的糠基醚类化合物、水和非仲醇的脂肪醇进行反应，制得如式II所示的乙酰丙酸酯类化合物，即可；
所述糠基醚类化合物与所述水的当量比为1：(1～5)；
所述催化剂为M1(R1)n1，其中M1选自Ce、Sc、Y、Yb或Lu，优选为Sc；R1选自三氟甲磺酸基、全氟丁磺酸基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张越涛，何江华，郝睿，韩龄贤，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22