硼酸盐基双金属催化剂催化5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115160265A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210853995.0(22)申请日2022.07.20(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人刘淮于逸轩彭林才(74)专利代理机构昆明同聚专利代理有限公司53214专利代理师苏芸芸(51)Int.Cl.C07D307/36(2006.01)B01J23/755(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称硼酸盐基双金属催化剂催化5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的方法(57)摘要本发明公开了一种硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，属于生物质能源化工技术领域，该方法以双金属水溶盐为原料，用硼氢化钠水溶液还原制备了一系列硼酸盐基双金属催化剂；反应过程以醇溶液为反应介质，氢气为氢源，在140~190℃下反应，反应产物2，5‑二甲基呋喃的收率最高可达98.9%；该方法涉及双金属协同作用将5‑羟甲基糠醛还原制备2,5‑二甲基呋喃；本发明从5‑羟甲基糠醛出发制备2，5‑二甲基呋喃，具有催化剂制作简易、转化效率和目标产物收率高等特点，呈现出良好的工业应用前景。CN115160265ACN115160265A权利要求书1/1页1.一种硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将底物呋喃醛类化合物加入到有机溶剂中，配制成反应底物溶液；（2）将反应底物溶液、硼酸盐基双金属催化剂混合置于反应釜中，用氢气置换空气，并在氢气气氛、140～190℃下搅拌进行加氢脱氧反应，得到2，5‑二甲基呋喃。2.根据权利要求1所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：步骤（1）中底物呋喃醛类化合物为5‑羟甲基糠醛。3.根据权利要求1所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：步骤（1）中有机溶剂选自正丁醇、异丙醇、甲醇、乙醇。4.根据权利要求1所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：步骤（1）底物在反应底物溶液中的质量百分比浓度为1.5％～15％。5.根据权利要求4所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：硼酸盐基双金属催化剂与底物呋喃醛类化合物的质量比为1:10～2:1。6.根据权利要求4所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：反应釜采用高压密闭反应釜；氢气置换空气是采用氢气置换4～5次排出反应釜中空气。7.根据权利要求4所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：氢气压力为0.5MPa~2MPa。8.根据权利要求1所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于：硼酸盐基双金属催化剂采用硼氢化钠还原的方法制备，制备中硼氢化钠既作为还原剂也作为硼源，活性双金属中的一种选自氯化镍、氯化钴、氯化铜；另一金属选自氯化镍、氯化钴、氯化铜、氯化铁、氯化锆、氯化钨、钨酸钠、钼酸铵、氯化锌、氯化锡。9.根据权利要求8所述的硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，硼酸盐基双金属催化剂制备如下：1）按双金属盐摩尔比为1:9~9:1的比例，将金属盐置于水溶液中制得双金属盐水溶液，并在冰浴中搅拌10~30分钟；2）配置2.5mol/L~7.5mol/L的硼氢化钠水溶液，在冰浴中搅拌10~30分钟，其中硼氢化钠与双金属盐的摩尔比为1:5~5:1；3）将硼氢化钠溶液缓慢加入双金属盐水溶液中，得到黑色固液混合物，静置0.5~2小时后过滤、烘干得到的固体即为硼酸盐基双金属催化剂。2CN115160265A说明书1/6页硼酸盐基双金属催化剂催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法技术领域[0001]本发明涉及一种硼酸盐基双金属催化剂催化还原5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二甲基呋喃的方法，属于生物质能源化工技术领域。背景技术[0002]近几十年，由于经济高速发展，称为“工业血液”的石油资源被广泛地大量使用，并释放了大量二氧化碳，造成了一系列的环境问题。生物质作为一种有望取代石油资源的新型可再生廉价能源被广泛关注，其中从生物质衍生来的化学品2，5‑二甲基呋喃(DMF)是被广泛研究的优良燃料替代品，具有众多类似于汽油的优良性能。2，5‑二甲基呋喃具有高能量密度(30兆焦耳每升)和高辛烷值(119)，沸点为93℃，水中溶解度低，液体密度大(890千克每平方米)，可以与汽油互溶作为