糠醛高效选择性转化制备糠醇和异丙基糠基醚的方法技术

技术编号:43872711 阅读:38 留言:0更新日期:2024-12-31 18:57
本发明专利技术属于生物质能源化工领域,具体涉及一种糠醛高效选择性转化制备糠醇和异丙基糠基醚的方法。利用“同步水热碳化磺化+后续配位”策略制得同时含有Lewis酸碱性位点和酸性位点的锆基双功能催化剂,通过系统调节反应条件的简单操作可以精准改变Lewis酸碱性位点和酸性位点的催化顺序和催化活性,进而控制糠醛的转化路径和反应程度,最终可以在同一异丙醇体系中实现高附加值糠醇和异丙基糠基醚的定向选择性合成,本发明专利技术制得的催化剂在异丙醇体系中还展现出了优异的催化稳定性和催化普适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质能源化工领域,具体涉及一种锆基双功能催化剂、制备方法及在糠醛高效选择性转化制备糠醇和异丙基糠基醚中的应用。


技术介绍

1、生物质是自然界中储量最丰富且可再生的绿色碳源,将其转化为高附加值精细化学品是实现化学工业可持续发展的重要途径,也是世界各国争相布局的前沿领域和当前科学研究的热点方向。众所周知,糠醛是一种极为重要的生物质基平台化合物,通过加氢或还原醚化反应可以制备高附加值的糠醇或异丙基糠基醚化学品,它们作为多功能绿色化工原料,广泛用于合成树脂、溶剂、涂料、染料和燃料等,因此,利用糠醛制备糠醇和异丙基糠基醚是生物质资源高效利用的重要途径,对于化学工业的绿色可持续发展具有重要意义。

2、众所周知,糠醛分子中同时含有一个醛基和一个呋喃环,其化学性质较为活泼,在加氢和还原醚化过程中会产生多种反应产物。因此,开发合适的催化反应体系,保证醛基的优先加氢且尽量避免呋喃环的深度加氢,对于糠醛选择性转化制备糠醇和异丙基糠基醚来说是至关重要的。目前,糠醇和异丙基糠基醚最典型的合成体系是外源氢体系,通常由氢气、贵金属加氢还原催化剂和酸性脱水醚化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双功能催化剂,其特征在于,包括碳载体,并且在碳载体上还负载有Lewis酸碱位点和酸性位点;所述的酸性位点是-SO3H;所述的Lewis酸碱位点是Zr与-COOH和Ar-OH通过配位键所构成的化学结构Zr4+-O2-。

2.权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述的磺化剂为甲烷磺酸、氯磺酸或浓硫酸中的一种,优选为甲烷磺酸;所述的葡萄糖在水中的浓度为50-150g/L,葡萄糖与磺化剂的质量比为10:1-5:1,同步水热碳化和磺化反应温度为160-200℃,反应...

【技术特征摘要】

1.一种双功能催化剂,其特征在于,包括碳载体,并且在碳载体上还负载有lewis酸碱位点和酸性位点;所述的酸性位点是-so3h;所述的lewis酸碱位点是zr与-cooh和ar-oh通过配位键所构成的化学结构zr4+-o2-。

2.权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述的磺化剂为甲烷磺酸、氯磺酸或浓硫酸中的一种,优选为甲烷磺酸;所述的葡萄糖在水中的浓度为50-150g/l,葡萄糖与磺化剂的质量比为10:1-5:1,同步水热碳化和磺化反应温度为160-200℃,反应时间为6-12h。

4.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2中,锆金属盐为四氯化锆、二氯氧锆或硝酸锆中的一种,优选为四氯化锆;所述的锆盐在有机溶剂中的浓度为10-15g/l,锆盐与磺酸化有机碳的质量比为0.5:1-2:1,溶剂热配位反应温度为100-160℃,反应时间为12-36h。

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【专利技术属性】
技术研发人员:胡磊沙宝罡石楹萱沈娜杨敏慧陈柯如相思帆贺爱永刘晓燕吴真唐兴林鹿
申请(专利权)人:淮阴师范学院
类型:发明
国别省市:

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