一种连续生产5-羟甲基糠醛的方法.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CN114075156A(43)申请公布日2022.02.22(21)申请号202010815912.X(22)申请日2020.08.14(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院(72)发明人陈公哲孙乾辉郑路凡荣峻峰宗保宁(51)Int.Cl.C07D307/46(2006.01)B01J20/20(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/34(2006.01)权利要求书2页说明书11页(54)发明名称一种连续生产5-羟甲基糠醛的方法(57)摘要本发明涉及一种连续生产5‑羟甲基糠醛的方法，包括：在低沸点极性有机溶剂与无机盐水溶液组成的二元双相反应体系中，在含有磺酸基团的强酸性液体酸催化剂的催化作用下，使果糖基碳水化合物在反应器内进行分子内脱水反应；反应结束后，反应体系分为有机相和水相，将两相分离；水相排出后回用至反应器，有机相脱色提纯后，得到5‑羟甲基糠醛。本发明方法可以使目标产物被原位萃取至上层有机相，液体酸催化剂则保留在下层无机盐水溶液中，原位实现了催化剂和产物分离。本发明方法还可对有机相采用活性炭吸附、再通过高温煅烧的方法重新恢复活性炭吸附能力，并且将吸附的杂质原位高温碳化为新生碳材料，减少三废生成与排放，减轻对环境的压力。CN114075156ACN114075156A权利要求书1/2页1.一种连续生产5-羟甲基糠醛的方法，包括：(1)在低沸点极性有机溶剂与无机盐水溶液组成的二元双相反应体系中，在含有磺酸基团的强酸性液体酸催化剂的催化作用下，使果糖基碳水化合物在反应器内进行分子内脱水反应；(2)反应结束后，反应体系分为有机相和水相，将两相分离；(3)水相排出后回用至反应器，有机相脱色提纯后，得到5-羟甲基糠醛。2.按照权利要求1所述的方法，其中，所述果糖基碳水化合选自纯化果糖、粗制果糖、多聚果糖、果糖糖浆、果葡糖浆中的一种。3.按照权利要求1所述的方法，其中，所述含有磺酸基团的强酸性液体酸催化剂结构中不含苯基。4.按照权利要求1所述的方法，其中，所述含有磺酸基团的强酸性液体酸催化剂选自硫酸、甲基磺酸、氨基磺酸、氨基甲磺酸、氨基乙磺酸中的一种或几种。5.按照权利要求1所述的方法，其中，所述的无机盐选自氯化钾、氯化钠，硫酸钾、硫酸钠、硝酸钾、硝酸钠中的一种或两种。6.按照权利要求1所述的方法，其中，所述的低沸点极性有机溶剂选自丙酮、1,4-二氧六环、乙腈中的一种或两种。7.按照权利要求1所述的方法，其中，所述的果糖基碳水化合物与反应体系的质量比为1:1-1000，优选为1:2-100，更优选为1:5-20，其中反应体系是指低沸点极性有机溶剂与无机盐水溶液的总和。8.按照权利要求1所述的方法，其中，所述的无机盐水溶液在反应体系总和中的体积占比为5％-50％，优选为20％-40％。9.按照权利要求1所述的方法，其中，所述液体酸催化剂在水相中浓度为0.02-0.5g/mL，优选0.04-0.1g/mL。10.按照权利要求1所述的方法，其中，所述无机盐在水相中浓度为0.01-1.0g/mL，优选为0.1-0.3g/mL。11.按照权利要求1所述的方法，其中，所述脱水反应的温度为80℃-200℃，优选为100℃-150℃；脱水反应的时间为0.1-12小时，优选为0.1-4小时。12.按照权利要求1所述的方法，其中，所述有机相脱色的方法采用活性炭、分子筛、蒙脱土吸附。13.按照权利要求1所述的方法，其中，所述提纯的方法包括对脱色后的5-羟甲基糠醛溶液进行减压蒸馏以及对蒸馏后的产物进行干燥。14.一种联产5-羟甲基糠醛和碳材料的工艺方法，包括：对权利要求1步骤(2)得到的有机相进行活性炭吸附，将吸附了杂质的活性炭进行高温煅烧，使活性炭恢复吸附能力。15.按照权利要求14所述的方法，其中，所述的活性炭与有机相的质量比为1:1-100，优选为1:5-20。16.按照权利要求14所述的方法，其中，活性炭吸附温度为30℃-100℃，优选为30℃-40℃；活性炭吸附时间为1-24小时，优选为3-5小时。17.按照权利要求14所述的方法，其中，所述的煅烧温度为300℃-1000℃，优选为400℃-600℃；煅烧时间为2-12小时，优选为3-6小时。2CN114075156A权利要求书2/2页18.按照权利要求14所述的方法，其中，在高温煅烧过程中加入造孔剂对活性炭进行二次造孔，所述的造孔剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钾、氯化钠中的一种或两种。19.按照权利要求18所述的方法，其中，所述的活性炭与氢氧化钾或氢氧化钠的质量比为1:1-100，优选为1:1-10。3C