【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机化合物制备，具体涉及一种制备2-羟基乙酰基呋喃的方法。
技术介绍
1、近年来，生物炼化的相关研究和技术在全球化石能源短缺的背景下逐渐发展壮大。其中，研究较为成熟的5-羟甲基糠醛(5-hmf)来源于生物质，因其多官能团的特殊结构，使其可作为燃料、聚合塑料、药物的中间体。而5-hmf的同分异构体2-羟基乙酰基呋喃(2-haf)，同样含有较特殊官能团因此也有相似特点，比如2-haf可以作为一种抗生素合成头孢呋辛酯中间体的主要原料，同时也能做丝氨酸和氮杂糖的前体。5-羟甲基糠醛和2-羟基乙酰基呋喃的结构式如下：
2、
3、2-haf可以经由热解2-重氮乙酰呋喃制得。另外近年来一些研究已经表明，糖类化合物在酸作用下脱水会生成2-haf。根据脱水过程生成烯醇化中间体的理论，5-hmf是糖类在酸性条件下脱水生成了1,2-烯醇中间体再继续脱水环化而形成；而2-haf是由2,3-烯醇中间体脱水生成，一些学者借鉴5-hmf合成的方法，通过离子液体这一介质合成2-haf以提高2-haf。然而不论是热解、常规酸催化还是离子液体催化生成2-haf或者催化剂价格昂贵，反应条件严苛；或者2-haf收率极低，摩尔收率通常在千分位处，且选择性极差等问题，最后基本指向一个根本问题：当前无法大量、稳定合成2-haf。
4、为了克服这些问题，同样以5-hmf的生产合成方式为范例，选择在水/有机两相体系中通过催化剂的合理使用对糖类化合物进行脱水大量合成2-haf，利用2-haf在有机相和水相中溶解度差异，将大量2-h
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种制备2-羟基乙酰基呋喃的方法，旨在解决2-haf转化过程中的摩尔收率和转化率极低的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，包括具体如下步骤：
4、以糖类化合物溶液为原料，向其加入有机溶剂，在催化剂和助催化剂的催化作用下，将糖类化合物转化为2-羟基乙酰基呋喃。
5、进一步地，所述糖类化合物溶液的配制：将单糖或多糖溶于去离子水，搅拌均匀即可；其中糖类化合物溶液浓度为0.5-5g/mg。
6、进一步地，所述有机溶剂体积和去离子水的体积比1:1-90。
7、进一步地，所述糖类化合物包括果糖、葡萄糖、半乳糖、塔格糖、山梨糖、甘露糖、果葡糖浆、阿洛酮糖、蔗糖、麦芽糖及其糖浆、菊糖及其糖浆、灵芝多糖、纤维素以及淀粉中的一种。
8、进一步地，所述有机溶剂为碳酸二甲酯(dmc)、甲醇(meoh)、4-甲基-2戊酮(mibk)、丙酮(dmk)、二甲基亚砜(dmso)、二甲基乙酰胺(dmac)、乙腈(acn)、四氢呋喃(thf)、2-甲基四氢呋喃(2-me-thf)、1,4-二氧六环(1,4-dio)、乙醇(etoh)、1-丁醇(1-butanol)、γ-戊内酯(gvl)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、异丙醇(ipa)中的一种或几种混合溶剂。
9、进一步地，所述催化剂为有机酸、无机酸或者杂多酸中的一种或多种。
10、进一步地，所述有机酸选自草酸、柠檬酸、乳酸、对甲苯磺酸、甲酸、乙酸、乙二酸、1-丁酸、马来酸、2,4-戊二酸、三氟甲烷磺酸中的一种或几种；所述无机酸选自浓硫酸、浓盐酸、磷酸、氨基磺酸中的一种或几种；所述杂多酸选择磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、硅钼酸、硅钨酸中的一种或几种。
11、进一步地，所述催化剂与糖类化合物质量比为1:5-50，催化剂与混合溶液质量比为1:3-100。
12、进一步地，所述助催化剂为有机酸酐、芳香类化合物、铵盐、活泼碱金属氧化物、过渡金属氧化物，金属盐的一种或几种。
13、进一步地，所述有机酸酐为乙酸酐；芳香类化合物为苯或吡啶；铵盐为氯化铵或溴化铵；活泼碱金属氧化物为氧化锂、氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种及多种；所述过渡金属氧化物为氧化锌、氧化铈、氧化铜中的一种及多种；所述金属盐为氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铝、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化铜、氯化锡、氯化铜、氯化铁、氯化铬，硝酸酮、硝酸镍和硝酸铈中的一种或几种。
14、与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
15、1)采用本专利技术的技术方案，以糖类化合物溶液为原料，向其加入有机溶剂，在催化剂和助催化剂的催化作用下，将糖类化合物转化为2-羟基乙酰基呋喃，2-haf，在相对较低的成本下有较高的2-haf收率，为后续2-haf大量生产提供一条可行性方案，并且为获得高纯度2-haf晶体降低难度；
16、2)采用本专利技术的制备方法制备的2-羟基乙酰基呋喃收率可达29.97％，选择性为38.35％，相比于纯水相以及离子液体两种方式，合成、提纯成本大幅下降。
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1.一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于包括具体如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述糖类化合物溶液的配制：将单糖或多糖溶于去离子水，搅拌均匀即可；其中糖类化合物溶液浓度为0.5-5g/mg。
3.根据权利要求2所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述有机溶剂体积和去离子水的体积比1:1-90。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述糖类化合物包括果糖、葡萄糖、半乳糖、塔格糖、山梨糖、甘露糖、果葡糖浆、阿洛酮糖、蔗糖、麦芽糖及其糖浆、菊糖及其糖浆、灵芝多糖、纤维素以及淀粉中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为碳酸二甲酯、甲醇、4-甲基-2戊酮、丙酮、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醇、1-丁醇、γ-戊内酯、聚乙烯吡咯烷酮、异丙醇中的一种或几种混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙
7.根据权利要求6所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述有机酸选自草酸、柠檬酸、乳酸、对甲苯磺酸、甲酸、乙酸、乙二酸、1-丁酸、马来酸、2,4-戊二酸、三氟甲烷磺酸中的一种或几种；所述无机酸选自浓硫酸、浓盐酸、磷酸、氨基磺酸中的一种或几种；所述杂多酸选择磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、硅钼酸、硅钨酸中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述催化剂与糖类化合物质量比为1:5-50，催化剂与混合溶液质量比为1:3-100。
9.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述助催化剂为有机酸酐、芳香类化合物、铵盐、活泼碱金属氧化物、过渡金属氧化物，金属盐的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述有机酸酐为乙酸酐；芳香类化合物为苯或吡啶；铵盐为氯化铵或溴化铵；活泼碱金属氧化物为氧化锂、氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种及多种；所述过渡金属氧化物为氧化锌、氧化铈、氧化铜中的一种及多种；所述金属盐为氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化铝、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化铜、氯化锡、氯化铜、氯化铁、氯化铬，硝酸酮、硝酸镍和硝酸铈中的一种或几种。
...【技术特征摘要】
1.一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于包括具体如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述糖类化合物溶液的配制：将单糖或多糖溶于去离子水，搅拌均匀即可；其中糖类化合物溶液浓度为0.5-5g/mg。
3.根据权利要求2所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述有机溶剂体积和去离子水的体积比1:1-90。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述糖类化合物包括果糖、葡萄糖、半乳糖、塔格糖、山梨糖、甘露糖、果葡糖浆、阿洛酮糖、蔗糖、麦芽糖及其糖浆、菊糖及其糖浆、灵芝多糖、纤维素以及淀粉中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为碳酸二甲酯、甲醇、4-甲基-2戊酮、丙酮、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醇、1-丁醇、γ-戊内酯、聚乙烯吡咯烷酮、异丙醇中的一种或几种混合溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种制备2-羟基乙酰基呋喃的制备方法，其特征在于所述催化剂为有机酸、无机酸或者杂多酸中的一种或多种。
7.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁越，张宇，王博，王艳涛，夏至，
申请(专利权)人：中科国生杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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