一种5-羟甲基糠醛催化加氢制备2,5-二甲基呋喃的方法.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CN112521353A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011485860.0B01J37/34(2006.01)(22)申请日2020.12.16B01J37/18(2006.01)(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人刘迎新柳凯曾茂叶绿魏作君(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人胡红娟(51)Int.Cl.C07D307/36(2006.01)B01J23/889(2006.01)B01J37/08(2006.01)B01J37/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种5-羟甲基糠醛催化加氢制备2,5-二甲基呋喃的方法(57)摘要本发明公开了5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，以5‑羟甲基糠醛为原料，在负载型双功能催化剂作用下，氢气气氛中，在反应溶剂中反应制得2,5‑二甲基呋喃。所述的负载型双功能催化剂包括碳类载体和负载于碳类载体上的有效活性成分，碳类载体为活性炭、介孔碳或掺氮介孔碳中的一种，有效活性成分包括镍和锰的氧化物。本发明方法合成2,5‑二甲基呋喃收率为90％以上。本发明工艺简单，选择性高，清洁环保，催化剂用量小，降低成本，适于工业化生产。CN112521353ACN112521353A权利要求书1/1页1.一种5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，以5‑羟甲基糠醛为原料，在负载型双功能催化剂作用下，氢气气氛中，在反应溶剂中反应制得2,5‑二甲基呋喃；所述的负载型双功能催化剂包括碳类载体和负载于碳类载体上的有效活性成分；所述有效活性成分包括镍和锰的氧化物。2.根据权利要求1所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述的负载型双功能催化剂中，锰和镍的摩尔比为1:1～3。3.根据权利要求1所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述的负载型双功能催化剂中的金属负载量为1～5wt％。4.根据权利要求1所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述的5‑羟甲基糠醛与负载型双功能催化剂质量比为1：0.001～0.4。5.根据权利要求1所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述的反应溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、水、四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺或1,4‑二氧六环，所述的溶剂的体积用量以5‑羟甲基糠醛的质量计为5～50mL/g。6.根据权利要求1所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述反应条件为：氢气压力为0.2～5MPa，100～200℃温度下反应0.1～6h。7.根据权利要求1所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述反应结束后还经过后处理，方法为：将反应液抽滤，滤饼为负载型双功能催化剂，回收再用；滤液经蒸馏除去溶剂，剩余物经柱层析分离，得到产物2,5‑二甲基呋喃。8.根据权利要求1～3任一所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述的负载型双功能催化剂的制备方法为：将载体在300～600℃焙烧3～8小时，将焙烧后的载体完全浸没于锰盐水溶液浸渍液中，浸渍后在80～150℃下干燥后，再加入镍盐水溶液浸渍，重复所述干燥程序，最后在200～800℃下通入还原性气体还原，制备得到所述负载型双功能催化剂。9.根据权利要求8所述的5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法，其特征在于，所述的镍盐为硝酸镍、醋酸镍或氯化镍中的一种；所述的锰盐为乙酸锰或硝酸锰中的一种。2CN112521353A说明书1/7页一种5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法技术领域[0001]本发明涉及生物能源技术领域，具体涉及5‑羟甲基糠醛催化加氢制备2,5‑二甲基呋喃的方法。背景技术[0002]随着煤、石油和天然气等不可再生化石资源日趋消耗殆尽，以典型的可再生资源生物质特别是木质纤维素类生物质为替代品生产燃料和化学品的研究受到越来越广泛关注。木质纤维素可以转化得到大宗平台化合物和生物燃料。其中，生物质基2,5‑二甲基呋喃(2,5‑DMF)的能量密度为30MJ/L，沸点为92～94℃，辛烷值为119，是一种重要的平台化合物和非常有前景的可再生液体生物燃料。特别是其作为生物燃料，具有比传统燃料乙醇更高的能量密度、沸点以及辛烷值，且具有更好的防爆性能，是目前具有第二代液体生物燃料特征的新型生物燃料。[0003]目前2,5‑DMF的生物质路径主要是通过将5‑羟甲基糠醛(5‑HMF)在金属催化剂作