一种低共熔溶剂及其制备方法和用途.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CN114181405A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111551364.5(22)申请日2021.12.17(71)申请人中国科学院上海高等研究院地址201210上海市浦东新区海科路99号(72)发明人刘莉刘乾静史吉平陈晓淼王娜吉雨霁王芷(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人高燕许亦琳(51)Int.Cl.C08H7/00(2012.01)D21C5/00(2006.01)C08B37/14(2006.01)C07G1/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种低共熔溶剂及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供一种低共熔溶剂及其制备方法和用途，所述低共熔溶剂的原料组分为芳环季铵盐、乙二醇和三氯化铁。该新型低共熔溶剂应用于生物质原料预处理拆解分离木质素，具有广阔的应用前景，有利于实现生物质原料的全组分分离，各组分充分利用的目标。CN114181405ACN114181405A权利要求书1/1页1.一种低共熔溶剂，其特征在于，所述低共熔溶剂的原料组分为芳环季铵盐、乙二醇和三氯化铁。2.根据权利要求1所述的低共熔溶剂，其特征在于，所述芳环季铵盐为卞基三乙基氯化铵。3.根据权利要求2所述的低共熔溶剂，其特征在于，所述卞基三乙基氯化铵、乙二醇和三氯化铁的摩尔比为1:(2～10):(0.05～0.3)。4.一种如权利要求1～3任一项所述的低共熔溶剂的制备方法，其特征在于，将各原料组分混合，然后反应至形成均匀透明的液体。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为60～100℃。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应时间为0.5～3h。7.一种如权利要求1～3任一项所述的低共熔溶剂用于生物质预处理中拆解分离木质素的用途。8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述预处理是指将生物质原料与低共熔溶剂混合后反应，反应结束后固液分离，获得液体和固体。9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，预处理中，生物质原料与低共熔溶剂的质量比为1:(8～20)。10.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，预处理中，反应温度为100～150℃；和/或，预处理中，反应时间为1～6h。2CN114181405A说明书1/4页一种低共熔溶剂及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明涉及生物质炼制技术领域，特别是涉及一种低共熔溶剂及其制备方法和用途。背景技术[0002]长期以来，我国经济的发展是以不可再生的化石能源——煤、石油和天然气为基础。一方面能源需求随着社会的进步不断增加，化石能源短缺问题日渐突出；另一方面每年消耗化石能源产生的几十亿吨的CO2和数亿吨的SO2、NOx等废气，导致全球气温变暖、酸雨频发、臭氧层和生态圈碳平衡的破坏。由此可见，无论从能源安全还是环境保护的角度来看，寻找清洁的、可替代化石燃料的可再生能源已是当务之急。木质纤维素作为地球上储量最为丰富的可再生资源以及有机碳的主要来源，可以用于生产各种清洁能源和材料，它的开发利用是解决能源短缺问题和环境污染问题的重要途径。木质纤维素主要是由纤维素、半纤维素和木质素三大组分构成，这三大组分的全面开发利用具有重要意义，受到越来越多人的重视。[0003]木质素作为木质纤维素类生物质的主要组分之一，是自然界中含量最为丰富的可再生芳香基化合物资源，具有巨大的应用潜力。然而由于木质纤维素的天然抗降解屏障结构，一般的溶剂难以将木质素高效的拆解分离，并且木质素的存在也阻碍了木质纤维素中另外两大组分半纤维素和纤维素的利用，使得木质纤维素的全组分利用受到限制。所以，开发高效分离生物质原料中木质素的方法具有重大意义。[0004]低共熔溶剂(DES)是一种由氢键受体和氢键供体通过相互的作用力形成的一种共晶混合物，在2003年由Abbott等人首次报道。低共熔溶剂具有易于合成、稳定、成本低、具有良好的生物相容性等优点，已经成功应用于电化学、生物转化等多个领域，被认为是一种非常有潜力的绿色新型溶剂。目前已有研究表明一些DES对木质素表现出了良好的选择溶解性，其中以氯化胆碱作为氢键受体合成的DES用于分离木质素的报道较多。但是，氯化胆碱属于非芳环季铵盐，相转移催化能力不如芳环季铵盐，这使得木质素在DES中的溶解度可能受到限制。发明内容[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低共熔溶剂及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。[0007]本发明首先提供一种低共熔溶剂，所述低共熔溶剂的原料组分为芳环季铵盐、乙二醇和三氯化铁。[0008]优选地，所述芳