一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，涉及乙酰丙酸。将葡萄糖、催化剂和溶剂放入反应釜中反应，脱水后，得乙酰丙酸。其优点在于以瓜环硫酸盐为催化剂，该催化剂能够高选择性地催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸，而且制备简单，成本低廉，能够重复使用，与现有催化剂相比无毒性，能够高选择性地催化葡萄糖脱水生成乙酰丙酸，副产物少。另外，反应体系简单，对环境友好，生产成本低，后处理方便，具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及乙酰丙酸，尤其是涉及。
技术介绍
目前，绝大多数的燃料与化学品主要从煤、石油等资源中获得，随着这类不可再生资源的不断消耗，人类社会面临前所未有的资源与能源危机。生物质是一种可再生资源，具有数量巨大、价格低廉、可实现碳循环等优点，利用生物质资源制备燃料与化学品已成为国内外研究的热点。乙酰丙酸是一种重要的化学品，属于“平台化合物”(PlatformChemicals),可由生物质转化而来,具有十分广泛的用途。乙酰丙酸(LA)，又名4-氧化戊酸、左旋糖酸或戊隔酮酸，其含有羧基和羰基两个 功能基团，具有高反应活性，可作为基础化学原料与其它物质反应合成医药、农药、有机合成中间体、香料原料等。乙酰丙酸传统制备方法有两种，即糠醇催化水解法和生物质直接水解法。糠醇催化水解法以糠醇为原料，在酸催化下合成乙酰丙酸，美国专利US5175358A公开了一种以乙酰丙酸和水为溶剂，以硫酸为催化剂，将原料糠醇逐渐加入反应体系中水解制备乙酰丙酸的方法，该方法所使用的原料糠醇价格昂贵，造成生产成本较高。生物质直接水解法以纤维素、淀粉或糖类等生物质资源为原料在酸性条件下加热水解制备乙酰丙酸，美国专利US5892107A、W09819986A1、美国专利US6054611A公开了一种以含纤维素和半纤维素的生物质为原料，以20-30%的硫酸为催化剂制备乙酰丙酸的方法，该方法以储量丰富、可再生的生物质资源为原料，以无机液体酸为催化剂，虽然反应时间短、副产物较少，但是以液体酸为催化剂，会产生大量的废液废渣，且产物难以分离，设备防腐蚀严重，不符合当今绿色化学发展的方向。瓜环(Q[n])，又名葫芦脲，是一类新型高度对称的桶状大环分子，具有疏水的内部空腔及由环绕的羰基氧原子组成的端口，能够通过疏水作用、氢键、离子-偶极作用等键合多种有机阳离子，通过与金属配位形成金属配合物，广泛应用于超分子催化、超分子组装、分子识别、纳米科学、超分子药物学等领域。瓜环可以负载硫酸合成瓜环硫酸盐，在常见溶剂中的溶解度很小(<10_5M)，且具有很好的热稳定性(分解温度高于400°C )，因此可以作为良好的固体酸催化剂使用，研究表明瓜环硫酸盐可以较好地催化某些有机反应。目前，催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的催化剂主要是无机酸、有机酸和固体超强酸，但存在着葡萄糖转化率低，选择性低，产物种类十分复杂，难以有效分离的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术包括以下步骤将葡萄糖、催化剂和溶剂放入反应釜中反应，脱水后，得乙酰丙酸。所述葡萄糖与催化剂的质量比可为(3 6) 1，所述葡萄糖与溶剂的质量比可为(O. 01 O.1) :1 ;所述催化剂可采用瓜环硫酸盐等；所述溶剂可采用水等；所述反应的条件可为 反应温度150 250°C，搅拌转速300 500rpm，反应时间I 5h。本专利技术中采用瓜环硫酸盐作为催化剂，该催化剂的制备方法分为两步首先，在烧瓶中依次加入苷脲51g，浓盐酸250mL和多聚甲醛23g，100°C下搅拌反应3h。自然冷却过夜，旋蒸浓缩后用大量乙醇沉淀，减压抽滤，滤饼用大量乙醇洗涤，于100°C干燥24h，得61. 25g白色粉末状瓜环。然后，称取25g瓜环溶于200ml质量分数40%硫酸溶液中，搅拌15min,加入200ml乙醇沉淀，减压抽滤，滤饼于100°C干燥24h，得到22. Hg淡黄色的瓜环硫酸盐。本专利技术优点在于以瓜环硫酸盐为催化剂，该催化剂能够高选择性地催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸，而且制备简单，成本低廉，能够重复使用，与现有催化剂相比无毒性，能够高选择性地催化葡萄糖脱水生成乙酰丙酸，副产物少。另外，本专利技术反应体系简单，对环境友好，生产成本低，后处理方便，具有良好的应用前景。 附图说明图1为乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛标准品的气相色谱图。图2为瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水生成产物的气相色谱图。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1 :将4. Og葡萄糖、1. Og瓜环硫酸盐和40ml去离子水一并加入到IOOml高压反应爸中，密闭后开始反应，搅拌转速为300rpm，待温度升高到200°C时开始计时，保持该温度反应2h，待反应束后，立即将反应釜浸入冷水中降温至室温。将反应液过滤，气相色谱分析计算乙酰丙酸产率可达18. 82%。实施例2:将1. 6g葡萄糖、O. 3g瓜环硫酸盐和40ml去离子水一并加入到IOOml高压反应爸中，密闭后开始反应，搅拌转速为350rpm，待温度升高到180°C时开始计时，保持该温度反应2h，待反应束后，立即将反应釜浸入冷水中降温至室温。将反应液过滤，气相色谱分析计算乙酰丙酸产率可达10. 23%。实施例3:将2. 4g葡萄糖、O. 8g瓜环硫酸盐和40ml去离子水一并加入到IOOml高压反应爸中，密闭后开始反应，搅拌转速为500rpm，待温度升高到220°C时开始计时，保持该温度反应5h，待反应束后，立即将反应釜浸入冷水中降温至室温。将反应液过滤，气相色谱分析计算乙酰丙酸产率可达30. 55%。实施例4:将1. 6g葡萄糖、O. 4g瓜环硫酸盐和40ml去离子水一并加入到IOOml高压反应爸中，密闭后开始反应，搅拌转速为500rpm，待温度升高到200°C时开始计时，保持该温度反应3h，待反应束后，立即将反应釜浸入冷水中降温至室温。将反应液过滤，气相色谱分析计算乙酰丙酸产率可达28. 64%。实施例5 将3. 2g葡萄糖、O. 8g瓜环硫酸盐和40ml去离子水一并加入到IOOml高压反应爸中，密闭后开始反应，搅拌转速为400rpm，待温度升高到200°C时开始计时，保持该温度反应3h，待反应束后，立即将反应釜浸入冷水中降温至室温。将反应液过滤，气相色谱分析计算乙酰丙酸产率可达23. 33%。实施例6 将1. 6g葡萄糖、O. 5g瓜环硫酸盐和40ml去离子水一并加入到IOOml高压反应爸中，密闭后开始反应，搅拌转速为500rpm，待温度升高到200°C时开始计时，保持该温度反 应5h，待反应束后，立即将反应釜浸入冷水中降温至室温。将反应液过滤，气相色谱分析计算乙酰丙酸产率可达32. 67%。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，其特征在于包括以下步骤：将葡萄糖、催化剂和溶剂放入反应釜中反应，脱水后，得乙酰丙酸。
【技术特征摘要】
1.一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，其特征在于包括以下步骤将葡萄糖、催化剂和溶剂放入反应釜中反应，脱水后，得乙酰丙酸。2.如权利要求1所述一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，其特征在于所述葡萄糖与催化剂的质量比为(3 6) I。3.如权利要求1所述一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，其特征在于所述葡萄糖与溶剂的质量比为(0.01 0.1) I。4.如权利要求1所述一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，其特征在于所述催化剂采用瓜环硫酸盐。5.如权利要求1所述一种由瓜环硫酸盐催化葡萄糖脱水制备乙酰丙酸的方法，其特征在于所述溶剂采用水。6.如权利要求1所述一种由瓜环硫酸盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，林鹿，赵耿，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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