一种由果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的制备与分离方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113234043A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110451204.7(22)申请日2021.04.26(71)申请人浙江大学衢州研究院地址324000浙江省衢州市柯城区白云街道申请人浙江大学(72)发明人魏作君方鑫李愈姚恩萧舒文刘迎新(74)专利代理机构杭州知闲专利代理事务所(特殊普通合伙)33315代理人朱朦琪(51)Int.Cl.C07D307/46(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种由果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的制备与分离方法(57)摘要本发明公开了一种由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，将果糖、催化剂与有机溶剂混合得到原料液，经脱水反应制备得到5‑羟甲基糠醛反应液；再向反应液中加入亚硫酸氢盐/饱和氯化钠溶液，经萃取分离得到α‑羟基磺酸盐水相；调节α‑羟基磺酸盐水相的pH值至碱性，再加入有机萃取剂，经萃取处理后得到5‑羟甲基糠醛。该制备与分离方法以高浓度果糖为原料，经一步脱水反应高收率地制备得到5‑羟甲基糠醛反应液，收率最高可达84.2％；并通过后续特定的分离工艺，在室温下、快速实现对5‑羟甲基糠醛的分离提纯，最高纯度可达95.1％，工艺总收率为83.4％。且分离过程中使用的水相可重复利用，进一步降低了生产成本。CN113234043ACN113234043A权利要求书1/2页1.一种由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，包括：(1)将果糖、催化剂与有机溶剂混合得到原料液，经脱水反应制备得到5‑羟甲基糠醛反应液；所述有机溶剂选自1,4‑二氧六环、乙腈、丙酮、醋酸、甲基叔丁基醚、碳酸二甲酯、四氢呋喃、2‑甲基四氢呋喃中的一种或多种；所述原料液中果糖的质量百分比浓度为15～40％；(2)向所述5‑羟甲基糠醛反应液中加入亚硫酸氢盐/饱和氯化钠溶液，经萃取分离得到α‑羟基磺酸盐水相；(3)调节所述α‑羟基磺酸盐水相的pH值至碱性，再加入有机萃取剂，经至少一次萃取处理后得到5‑羟甲基糠醛。2.根据权利要求1所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(1)中：所述催化剂选自对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、盐酸、硫酸、酸性离子交换树脂HND‑580中的一种或多种；所述催化剂与所述果糖的质量比为0.01～0.2：1。3.根据权利要求2所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于：所述盐酸的浓度为0.2～0.6M；所述硫酸的浓度为0.2～0.6M。4.根据权利要求1所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(1)中：所述脱水反应的温度为120～160℃，时间为0.5～5h。5.根据权利要求1所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(2)中：所述亚硫酸氢盐选自亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钙、亚硫酸氢镁中的一种或多种；所述5‑羟甲基糠醛反应液中的5‑羟甲基糠醛与所述亚硫酸氢盐/饱和氯化钠溶液中亚硫酸氢盐的摩尔比为1:1～10；所述5‑羟甲基糠醛反应液与所述亚硫酸氢盐/饱和氯化钠溶液的体积比为1：0.5～2。6.根据权利要求1所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(3)中：调节所述α‑羟基磺酸盐水相的pH值至8～14；所述有机萃取剂选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、2‑甲基四氢呋喃、碳酸二甲酯、正己烷、二氯甲烷、1,2‑二氯乙烷、四氯化碳、乙醚、甲基叔丁基醚、异丙醚、苯中的一种或多种。7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(1)中：所述催化剂选自浓度为0.2～0.6M的稀盐酸；所述有机溶剂选自四氢呋喃和/或2‑甲基四氢呋喃；所述原料液中果糖的质量百分比浓度为30～33％。2CN113234043A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(2)中：所述5‑羟甲基糠醛与所述亚硫酸氢盐的摩尔比为1：3～10。9.根据权利要求8所述的由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法，其特征在于，步骤(3)中：调节所述α‑羟基磺酸盐水相的pH值至10～13；所述有机萃取剂选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、2‑甲基四氢呋喃、碳酸二甲酯、正己烷、二氯甲烷、1,2‑二氯乙烷、四氯化碳、乙醚、甲基叔丁基醚、异丙醚、苯中的一种或多种。3CN113234043A说明书1/8页一种由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法技术领域[0001]本发明涉及有机合成的技术领域，尤其涉及一种由果糖脱水制备5‑羟甲基糠醛的制备与分离方法。背景技术[0002]随着21世纪社会技术