用于制备糠醛的方法.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(10)申请公布号CNCN104039772104039772A(43)申请公布日2014.09.10(21)申请号201280065178.3代理人邹雪梅李炳爱(22)申请日2012.12.28(51)Int.Cl.C07D307/38(2006.01)(30)优先权数据61/580,7172011.12.28USB01J29/06(2006.01)B01J27/053(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.06.27(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0719642012.12.28(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/102015EN2013.07.04(71)申请人纳幕尔杜邦公司地址美国特拉华州威尔明顿(72)发明人D.R.科宾P.J.法干S.B.弗古斯森K.W.胡特臣森M.S.麦金农R.奧泽尔B.拉贾戈帕兰S.K.森古普塔E.J.蒂尔(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001权权利要求书2页利要求书2页说明书16页说明书16页附图1页附图1页(54)发明名称用于制备糠醛的方法(57)摘要使用反应蒸馏，通过将包含C5糖和/或C6糖的原料溶液与固体酸催化剂接触生产糠醛。同时获得高收率和高转化率，并且不在反应容器中产生不溶解的炭化。糠醛的降解通过其与固体酸催化剂接触的低停留时间而被最小化。可获得较高的催化剂寿命，因为催化剂连续用回流水溶液进行洗涤并且不置于高沸点副产物如腐黑物中，已知腐黑物缩短催化剂寿命。CN104039772ACN1043972ACN104039772A权利要求书1/2页1.一种方法，其包括：(a)提供反应蒸馏塔，所述反应蒸馏塔包括顶部、底部、在所述顶部和所述底部之间的反应区、和设置在所述反应区中的固体酸催化剂；(b)使原料溶液与所述固体酸催化剂接触足以产生水与糠醛的混合物的停留时间，其中所述原料溶液包含C5糖、C6糖或它们的混合物，并且所述反应区处在90-250℃范围内的温度和0.1-3.87MPa范围内的压力下；(c)从所述反应蒸馏塔的顶部去除水与糠醛的混合物；以及(d)从所述反应蒸馏塔的底部收集再沸器中的水、未反应的糖和非挥发性副产物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸催化剂包括多相杂多酸、多相杂多酸的盐、天然或合成的粘土矿物、阳离子交换树脂、金属氧化物、混合金属氧化物、金属硫化物、金属硫酸盐、金属磺酸盐、硫酸化二氧化钛、硫酸化氧化锆、金属硝酸盐、金属磷酸盐、金属膦酸盐、金属钼酸盐、金属钨酸盐、金属硼酸盐、或任何这些物质的组合。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述酸催化剂包含为磺酸官能化的聚合物的阳离子交换树脂。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述酸催化剂包含为沸石的粘土矿物。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述酸催化剂是中孔或大孔的酸性疏水性沸石。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述沸石包括ZSM-5、八面沸石、β沸石、Y沸石、丝光沸石、或任何这些沸石的组合。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：e.从步骤(d)的水、未反应的糖和非挥发性副产物中去除水和未反应的糖；以及f.通过蒸发将水与未反应的糖的至少一部分进行浓缩并将其用作在步骤(b)中的原料溶液。8.根据权利要求1所述的方法，其还包括将糠醛从步骤(c)的被去除的水和糠醛中分离。9.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述原料溶液的总重量计，所述原料溶液中的C5糖和/或C6糖的组合浓度处在1-99重量％的范围内。10.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述原料溶液的总重量计，所述原料溶液中的C5糖和/或C6糖的组合浓度处在5-35重量％的范围内。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述原料溶液包含木糖、葡萄糖或它们的混合物。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述原料还包含水可混溶的有机溶剂。13.根据权利要求1所述的方法，其还包括汽提步骤，所述步骤包括将水或蒸汽从所述反应蒸馏塔的底部进料至所述反应区。14.根据权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：h)用水或用所述原料溶液稀释所述再沸器的内容物的至少一部分，从而沉淀水不溶性的副产物；i)去除在步骤h)中沉淀的副产物；以及j)将步骤i)之后剩余的无沉淀溶液进料回所述反应区。15.一种方法，其包括以下步骤：2CN104039772A权利要求书2/2页(a)提供包括反应蒸馏塔的反应器，所述反应蒸馏塔包括上部的精馏段；下部的汽提段；和再沸器，其中所述汽提段或所述再沸器是包含固体酸催化剂的反应区，(b)将包含C5糖、C6糖或它们的混合物的原料溶液于精馏段和汽提段之间的位置处连续进料至所述塔，使得所述溶液流入所述反应区中以接触所述固体酸催化剂，从而形成反