一种可见光催化氧化木质素制备芳香醛的方法技术

本发明专利技术涉及一种可见光催化氧化木质素制备芳香醛的方法。该方法使用过渡金属钒盐作为可见光催化剂，以多种木质素提取物和工业木质素作为反应原料，在可见光照射激发下，直接催化木质素氧化裂解制备芳香醛类化合物。其反应过程如下：将一定量木质素原料与催化剂加入到石英光反应管中，加入一定溶剂和磁子，通入氧气，开启可见光光源，在搅拌下进行光反应，反应一定时间后得到香草醛和丁香醛等芳香醛类产物。该方法利用可见光促进生物质催化转化反应，反应在氧气气氛中进行；原料木质素价格低廉且来源广泛，该反应工艺过程简单，芳香醛化合物具有广泛的应用价值，是一种实现光催化木质素制备芳香化合物的绿色新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种可见光催化氧化木质素制备芳香醛的方法
本专利技术涉及一种可见光催化氧化木质素制备芳香醛的方法，具体的说，是使用过渡金属钒盐为可见光催化剂，以氧气为氧源，在可见光照射及低温条件下将多种木质素原料氧化裂解制备香草醛等芳香醛类化合物。
技术介绍
木质素是自然界中仅次于纤维素的第二大生物质资源，也是一类天然的芳香聚合物。木质素氧化裂解可用于合成多种单体芳香化合物，包括芳香醛、芳香羧酸、酚类化合物等，是一种替代传统石油路径制备芳香化合物的方法。木质素结构主要由三种苯丙烷基单体组成，即紫丁香基丙烷结构单体(Syringylmonomor,S)，愈创木基丙烷结构单体(Guaiacylmonomor,G)和对-羟基苯基丙烷结构单体(p-Hydroxyphenylmonomor,H)。单体之间的连接方式包括β-O-4、α-O-4、4-O-5、β-1、β-β等几类(Ind.CropsProd.,2004,20,131–141)。这些连接键中含有大量C–O键和C–C键，利用氧化裂解的方法能在相对温和的条件下断裂这些连接键，从而制备一些高附加值的芳香含氧化合物。但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光催化氧化木质素制备芳香醛的方法，其特征在于：/n将木质素原料与过渡金属钒盐光催化剂加入到反应装置中，加入反应溶剂，通入氧气置换反应装置中气体，将反应装置密闭或连续通入氧气，打开光源照射反应体系(反应溶液)，在搅拌下进行光照反应，反应后生成含有芳香醛类化合物的液相产物；/n所述木质素原料为有机溶剂提取的桦木木质素、提取杨木木质素、提取秸秆木质素、提取松木木质素、工业碱木质素或工业脱碱木质素中的一种；/n所述过渡金属钒盐光催化剂为三异丙醇氧钒(VO(O

【技术特征摘要】
1.一种可见光催化氧化木质素制备芳香醛的方法，其特征在于：
将木质素原料与过渡金属钒盐光催化剂加入到反应装置中，加入反应溶剂，通入氧气置换反应装置中气体，将反应装置密闭或连续通入氧气，打开光源照射反应体系(反应溶液)，在搅拌下进行光照反应，反应后生成含有芳香醛类化合物的液相产物；
所述木质素原料为有机溶剂提取的桦木木质素、提取杨木木质素、提取秸秆木质素、提取松木木质素、工业碱木质素或工业脱碱木质素中的一种；
所述过渡金属钒盐光催化剂为三异丙醇氧钒(VO(OiPr)3))、乙酰丙酮氧钒(VO(acac)2))、氯化钒(VCl3)、硫酸氧钒(VOSO4)中的一种或二种以上；
所述产物芳香醛主要为对羟基苯甲醛、香草醛和丁香醛中的一种或二种以上；
所述反应溶剂为有机溶剂乙腈、丙酮和甲醇混合溶剂(体积比9:1)、丙酮、1,2-二氯乙烷、二甲基亚砜中的一种或二种以上；
所述反应原料在初始反应溶剂中的质量浓度为1～30g/L；
所述光催化剂与反应原料的投料质量比为2～30wt％；
所述可见光光源为400～600nm范围内的单一波长LED光源，或具有连续可见光波长范围380～720nm的氙灯光源；
所述光反应温度为10～60℃；反应时间为6～36小时；搅拌速度为400～700r/min。


2.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，刘慧芳，李宏基，罗能超，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21