【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种5-羟甲基糠醛的制备方法，属于5-羟甲基糠醛的制备合成领域。
技术介绍
1、从可再生的生物质资源制备化学品不仅可以缓解石油资源日益紧张的危机，而且基于生物基化学品特有的结构特性为人们开发新材料提供了创新的源动力。在“双碳目标”的引领下，生物基材料正逐步成为全球科技创新和经济发展的一个新产业方向之一。以5-羟甲基糠醛(hmf)为平台化合物，进而转化为其他高附加值衍生物的生物基化学品合成路线是未来的发展方向。
2、5-羟甲基糠醛的生产过程主要是通过酸催化碳水化合物脱水，这些碳水化合物包括：葡萄糖、果糖、纤维素和蔗糖。虽然催化转化碳水化合物的过程已经较为成熟，但由于5-羟甲基糠醛的反应活性较高，在水体系中很容易进一步发生副反应，形成多聚体或黑腐物，这些副产品的生成会导致该反应的选择性较低，同时会导致设备腐蚀和堵塞，难以清理，使得反应难以进行，设备的维护和使用成本大大提升，经济效益较差。同时，在水体系下合成5-羟甲基糠醛也会产生较多的污水和废水，这部分污水和废水通常含有较多的酸和有机物，其期处理成本较高且工序复杂，对环境污染较大，同时能耗较高，大幅提高生产成本。以上的这些方面的缺点限制了5-羟甲基糠醛潜在的工业应用。
技术实现思路
1、根据本申请的一个方面，提供一种制备5-羟甲基糠醛的方法，特别是是球磨法或者是在固相无水体系中。作为一种实施方式，该方法包括以下步骤：将含有果糖、催化剂和无机盐的固相反应体系，与有机溶剂相直接混合，在反应器中反应，得到所述5-羟甲基糠
2、本申请一种5-羟甲基糠醛的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
3、将含有果糖、催化剂和无机盐的固相反应体系，与有机溶剂相直接混合，在反应器中反应，得到所述5-羟甲基糠醛；
4、所述催化剂选自溶于水的酸、固体酸催化剂、离子液体、烷氧基铝、苯氧基铝、锡酸四丁酯、烷氧基钛、烷氧基锆、亚锑酸乙酯、亚锑酸丁酯中的至少一种；
5、所述无机盐选自卤素化合物、硼化物、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐中的至少一种；
6、所述有机溶剂选自脂肪酯类、芳香酯类、环酯类、酮类中的至少一种。
7、可选地，所述固相反应体系中的含水量小于0.01-1wt％。
8、可选地，所述固相反应体系中，除了果糖、催化剂和无机盐自身携带的微量或者痕量的水或者自身为水溶液形式存在，不额外加入水。
9、可选地，所述溶于水的酸为易溶于水的酸。
10、可选地，所述溶于水的酸选自磷酸、盐酸、硫酸、硼酸中的至少一种；
11、所述固体酸催化剂选自阳离子交换树脂、具有酸性位的分子筛、硫化物、天然粘土矿、无定形氧化物、金属有机骨架材料中的至少一种；
12、所述离子液体选自咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体中的至少一种。
13、可选地，
14、所述阳离子交换树脂包括磺酸树脂；
15、所述天然粘土矿包括高岭土；
16、所述具有酸性位的分子筛选自zsm-5分子筛、ts-1分子筛、13x分子筛、y分子筛中的一种；
17、所述金属有机骨架材料包括金属有机骨架材料mil-125；
18、所述离子液体选自1-羟乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-羟乙基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑氯盐、1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑硝酸盐、1-羟乙基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种。
19、可选地，所述卤素化合物选自氯化钠、氟化钠、氯化镁、氯化钙、氯化钡、氯化铬、氯化铁、氯化铜、氯化铝、溴化钠、溴化钙、溴化镁中的至少一种；
20、所述硼化物选自氟化硼、硼化镁、硼化钛、硼化铬、硼化钙中得至少一种；
21、所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁、硅酸铵中的至少一种；
22、所述铝酸盐选自铝酸钠、铝酸钙、铝酸镁、铝酸铵中的至少一种；
23、所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸钙、磷酸镁、磷酸铵中的至少一种；
24、可选地，所述盐酸为35.0～40.0wt％的盐酸溶液。
25、可选地，所述硫酸为95.0～99.0wt％的浓硫酸。
26、可选地，所述脂肪酯类为乙酸乙酯和/或碳酸二甲酯；所述芳香酯类为乙酸苯酯；所述环酯类为糠酸甲酯；所述酮类选自甲基异丁基酮、环己酮、异佛尔酮中的至少一种。
27、可选地，所述果糖和所述无机盐的质量比为0.5～10：1～20。
28、可选地，所述果糖和所述无机盐的质量比5～10：5～20。
29、可选地，所述果糖和所述无机盐的质量比8～10：6～20。
30、可选地，所述果糖和所述无机盐的质量比为5～10：10～20。
31、可选地，所述果糖和所述无机盐的质量比10：15～20。
32、可选地，所述果糖和所述催化剂的质量比为0.5～10：0.01～1。
33、可选地，所述果糖和所述催化剂的质量比为8～10:0.01～1。
34、可选地，所述果糖和所述催化剂的质量比为10:0.01～1。
35、可选地，所述无机盐和所述有机溶剂相的质量比为0.5～10：1～20。
36、可选地，所述无机盐和所述有机溶剂相的质量比为5～10:5～50。
37、可选地，所述无机盐和所述有机溶剂相的质量比为8～10:15～50。
38、可选地，所述无机盐和所述有机溶剂相的质量比为8～10:30～50。
39、可选地，所述反应的条件包括：反应温度为30～180℃。
40、可选地，所述反应温度上限选自40℃、50℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、175℃或180℃；下限选自30℃、50℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或175℃。
41、可选地，所述反应的条件包括：反应时间为2～10小时。
42、可选地，所述反应时间上限选自3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时或10小时；下限选自2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时或9小时。
43、可选地，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种5-羟甲基糠醛的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶于水的酸选自磷酸、盐酸、硫酸、硼酸中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子交换树脂包括磺酸树脂；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述果糖和所述无机盐的质量比为0.5～10：1～20。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述果糖和所述催化剂的质量比为0.5～10：0.01～1。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机盐和所述有机溶剂相的质量比为0.5～10：1～50。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的条件包括：反应温度为30～180℃，反应时间为2～10小时；
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂相经减压蒸馏，得到所述5-羟甲基糠醛；<...
【技术特征摘要】
1.一种5-羟甲基糠醛的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶于水的酸选自磷酸、盐酸、硫酸、硼酸中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子交换树脂包括磺酸树脂；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述果糖和所述无机盐的质量比为0.5～10：1～20。
6.根据权利要求1所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢嘉成，吴浔，徐云鹏，刘中民，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。