一种纤维素两步法制备乳酸及乙醇酸的方法技术

本发明专利技术提供一种纤维素两步法制备乳酸及乙醇酸的方法，是先将纤维素以碱性试剂或离子液体进行溶胀，再以醇类溶剂置换溶胀溶剂，将溶胀后的纤维素、醇与催化剂混合置于密闭高压反应釜中于一定温度和自生压力下反应生成乳酸酯及乙醇酸酯，所述催化剂为以W和Sn为活性组分的双金属催化剂，降温后排出醇溶剂及部分低沸点产物，加入水和水解催化剂，制得乳酸及乙醇酸。本发明专利技术对纤维素进行了溶胀及溶剂置换处理，一定程度上降低了制备乳酸酯和乙醇酸酯的反应温度及压力，并从源头上实现了绿色可降解的可行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及可降解材料单体乳酸及乙醇酸的制备方法，尤其是以纤维素为原料制备乳酸及乙醇酸的方法。

技术介绍

1、乳酸是一种重要的有机酸，可通过化学法及发酵法制得。l-乳酸可以被人体吸收，可广泛用于食品、制药、纺织、制革、环保和农业中，是生物降解高分子材料聚乳酸(pla)的原料。乙醇酸主要来源于化石能源，乙醇酸一个重要的应用是制备乙交酯，从而合成可降解材料聚乙醇酸(pga)。目前，可降解材料的发展进入加速期，pla具有良好的生物降解性能、生物相容性和生物可吸收性，其降解后的产物可完全分解成二氧化碳和水；pga具有突出的降解性能、优良的力学性能及对氧气、二氧化碳的阻隔性能，应用前景广阔。

2、纤维素是自然界最丰富的天然高分子，主要来源于树木、棉麻谷类植物和其他高等植物，年生物合成量达到1.5×10^12t。纤维素是来源稳定、丰富的可再生资源，具有优良的生物降解性、生物相容性。cn 105622419a及cn 108129320a中公开了以碳水化合物为原料钨或钒或钼为催化剂制备乙醇酸酯的方法，使用的原料为可再生物质，天然环保，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纤维素两步法制备乳酸及乙醇酸的方法，其特征在于，是先将纤维素以碱性试剂或离子液体进行溶胀，再以醇类溶剂置换溶胀溶剂，将溶胀后的纤维素、醇与催化剂混合置于密闭高压反应釜中于一定温度和自生压力下反应生成乳酸酯及乙醇酸酯，所述催化剂为以W和Sn为活性组分的双金属催化剂，降温后排出醇溶剂及部分低沸点产物，加入水和水解催化剂，制得乳酸及乙醇酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性试剂为碱金属氢氧化物的溶液或胺类。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱金属氢氧化物的溶液选自NaOH溶液、LiOH溶液和KOH溶液中的至少一种；所述胺类选自液氨...

【技术特征摘要】

1.一种纤维素两步法制备乳酸及乙醇酸的方法，其特征在于，是先将纤维素以碱性试剂或离子液体进行溶胀，再以醇类溶剂置换溶胀溶剂，将溶胀后的纤维素、醇与催化剂混合置于密闭高压反应釜中于一定温度和自生压力下反应生成乳酸酯及乙醇酸酯，所述催化剂为以w和sn为活性组分的双金属催化剂，降温后排出醇溶剂及部分低沸点产物，加入水和水解催化剂，制得乳酸及乙醇酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性试剂为碱金属氢氧化物的溶液或胺类。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱金属氢氧化物的溶液选自naoh溶液、lioh溶液和koh溶液中的至少一种；所述胺类选自液氨、甲酰胺、乙酰胺、醇胺或其衍生物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子液体选自1-丁氯基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯-丙-基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯化物中的至少一种；所述离子液体的含水量为0-30％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以w和sn为活性组分的双金属催化剂是包括含w和sn两种活性组分的化合物或化合物的组合，其中含w的化合物选自钨酸、偏钨酸、磷钨酸、硅钨酸、氧化钨中的至少一种，含sn的化合物选自二氯化锡、四氯化锡和硫酸锡中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以w和sn为活性组分的双金属催化剂为非负载型催化剂或负载型催化剂，其中负载型催化剂是以载体负载活性组分后形成的负载型催化剂，所述载体选自石墨烯、活性炭、分子筛和氧化铝中的一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述以w和sn为活性组分的双金属催化剂中w与sn摩尔比为1-30:1。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，负载型双金属催化剂中活性组分担载量为1-25wt％。

9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀峥，张雷，孙启梅，白富栋，白毓黎，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：