The present invention relates to the field of chemistry and chemical engineering, and discloses a method for synthesis of 2,5 furan two formic acid. The method comprises the following steps: in the presence of air and / or oxygen, water solution and precious metals 5 HMF non noble metal catalyst and solid alkaline agent contact catalytic oxidation reaction is carried out in 5 HMF synthesis of 2,5 furan two formic acid; the noble metal non noble metal composite the catalyst comprises a carrier and an active component, the carrier is at least one activated carbon C, TiO2, ZrO2 and SiO2, the active components including active components of precious metal and non noble metal active components, noble metal active component is at least one of Ru, Pd, Pt and Rh, non noble metal the active component is at least one of Co, Sn and Cu. The method of the invention can catalyze 5 hydroxymethyl furfural oxidation to 2,5 furan two formic acid, 2,5 furoic acid with high selectivity and low cost two.
【技术实现步骤摘要】
一种合成2,5-呋喃二甲酸的方法
本专利技术涉及化学化工领域,具体地,涉及一种合成2,5-呋喃二甲酸的方法。
技术介绍
目前,社会所需的燃料和化学品主要来源于化石燃料,而化石燃料成本的增加、供应量的减少以及对环境的影响使人们对可持续的替代能源和化工原料产生了广泛的兴趣,而受到广泛关注的可再生能源比如风能、太阳能、地热能等并不能用来生产目前以化石燃料为原料的有机化学品,相比之下,生物质资源来源广泛,其中碳水化合物比重大,可以通过选择性脱水或加氢等过程生产液体燃料和有机化学品。其中5-羟甲基糠醛(HMF)是重要的生物质基平台化合物之一,其可以通过酸催化果糖、葡萄糖和纤维素等碳水化合物脱水制得,由5-羟甲基糠醛氧化得到的2,5-呋喃二甲酸(FDCA),具有呋喃环状结构和两个羧基官能团,该结构特征与对苯二甲酸相似,可作为对苯二甲酸的替代品,从而广泛地用作聚合物单体、医药中间体、生物可降解聚酯塑料、抗腐蚀和防火材料、能源化学品等,应用前景广阔。因此,开发2,5-呋喃二甲酸的新合成方法具有重要应用价值与生物质可持续利用意义。在HMF选择氧化制备FDCA的过程中,N2O4、HNO3和KMnO4等氧化剂都用于该反应,FDCA的收率在20%~70%范围,收率较低,产物不易分离。而以氧分子作为氧化剂的催化方法成本低,且溶剂和副产物为H2O,污染小,具有重要的经济和环境意义。在该催化氧化反应中,生成的2,5-呋喃二甲酸会使金属催化剂活性下降甚至失活,因此常常加入碱性化合物与产物FDCA生成盐,保护催化剂,同时阻止FDCA的开环降解,提高产物的选择性。专利申请CN10189171 ...
【技术保护点】
一种合成2,5‑呋喃二甲酸的方法,其特征在于,该方法包括:在空气和/或氧气存在下,将5‑羟甲基糠醛的水溶液与贵金属‑非贵金属复合催化剂和固体碱性助剂接触,进行催化氧化反应以将5‑羟甲基糠醛合成2,5‑呋喃二甲酸;其中,所述贵金属‑非贵金属复合催化剂包括载体和负载至所述载体上的活性组分,所述载体为活性炭C、TiO2、ZrO2和SiO2中的至少一种,所述活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分,贵金属活性组分为Ru、Pd、Pt和Rh中的至少一种,非贵金属活性组分为Co、Sn和Cu中的至少一种。
【技术特征摘要】
1.一种合成2,5-呋喃二甲酸的方法,其特征在于,该方法包括:在空气和/或氧气存在下,将5-羟甲基糠醛的水溶液与贵金属-非贵金属复合催化剂和固体碱性助剂接触,进行催化氧化反应以将5-羟甲基糠醛合成2,5-呋喃二甲酸;其中,所述贵金属-非贵金属复合催化剂包括载体和负载至所述载体上的活性组分,所述载体为活性炭C、TiO2、ZrO2和SiO2中的至少一种,所述活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分,贵金属活性组分为Ru、Pd、Pt和Rh中的至少一种,非贵金属活性组分为Co、Sn和Cu中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述贵金属-非贵金属复合催化剂为由包括如下步骤的方法制备得到的催化剂:将前载体依次进行干燥处理和还原处理,得到载体,然后将活性组分负载至所述载体上;其中,所述活性组分包括贵金属活性组分和非贵金属活性组分,贵金属活性组分为Ru、Pd、Pt和Rh中的至少一种,非贵金属活性组分为Co、Sn和Cu中的至少一种;所述前载体为活性炭C、TiO2、ZrO2和SiO2中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述贵金属活性组分为Ru,所述非贵金属活性组分为Sn,所述载体为活性炭C。4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述干燥处理的条件包括:温度为80-200℃,优选为100-150℃;时间为8-24h,优选为10-18h。5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述还原处理的条件包括:还原性气氛为10-100体积%H2/0-90体积%X,优选为20-50体积%H2/50-80体积%X,X为N2或惰性气体;温度为300-800℃,优选为400-600...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑路凡,宗保宁,杜泽学,程时标,赵俊琦,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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