一种糠酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种糠酸的制备方法，所述方法包括：将糠醛、光稳定剂、助催化剂和溶剂在氧源的存在下反应，得到糠酸。本发明专利技术的方法选择性高，副产物少，反应条件温和，具有一定的工业应用前景。应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种糠酸的制备方法


[0001]本专利技术涉及化学物质制备
，尤其是涉及一种糠酸的制备方法。

技术介绍

[0002]糠醛是重要的生物质来源化学品，可以作为生物质基平台化合物制备多种重要化学品。在塑料工业中可以用于增塑剂、热固性树脂等；在食品工业中可以用作防腐剂；也可以用作涂料添加剂、医药与香料等的中间体，它们通常由糖醛经氧化制得。
[0003]由糠醛氧化制备糠酸，一般有三种工艺路线：一种是氧化剂氧化法，一种是催化氧化法，还有一种是Cannizarro歧化法。氧化剂氧化法主要以当量氧化试剂如高锰酸钾、次氯酸钠、双氧水等作为氧化剂，安全隐患大，废产物多，不适合工业化生产；Cannizarro歧化法在生产糠醛的同时等量地生成糠醇，原料利用率较差，不适合工业化生产；金属氧化物催化氧化法适合工业化生产，但是这种方法也需要在碱性条件下进行，因此不可避免地有副产物糠醇和胡敏素生成，目前用金属氧化物作为催化剂制备糠酸的报道很多，但是催化剂的重复使用率低。因此，开发一种选择性高、效果好的催化体系用于糠酸制备具有重要意义。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提供了一种糠酸的制备方法。本专利技术具有选择性高、副产物少、反应条件温和等优点。
[0005]本专利技术提供了一种制备糠酸的方法，所述方法包括：
[0006][0007]将糠醛、光稳定剂、助催化剂和溶剂在氧源的存在下反应，得到糠酸。
[0008]在一些实施方案中，光稳定剂为受阻胺光稳定剂，包括但不限于Chimassorb 944、光稳定剂HS-508。
[0009]在一些实施方案中，助催化剂为钨酸钠、乙酰丙酮氧钒、硫酸氧钒、五氧化二钒、乙酰丙铜铁和乙酰丙酮钴中的至少一种。
[0010]在一些实施方案中，溶剂为乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮、甲基异丁基酮和二甲亚砜中的至少一种。
[0011]在一些实施方案中，氧源为氧气、空气、双氧水和次氯酸钠中的至少一种。
[0012]在一些实施方案中，反应温度为10-90℃。优选地，反应温度为30-60℃。
[0013]在一些实施方案中，反应时间为0.5-72小时。优选地，反应时间为10-24小时。
[0014]在一些实施方案中，光稳定剂与糠醛的摩尔比为0.05:1至10:1。优选地，光稳定剂与糠醛的摩尔比为0.05:1至0.3:1。
[0015]在一些实施方案中，助催化剂与糠醛的摩尔比为0.1:1至10:1。优选地，助催化剂
与糠醛的摩尔比为0.1:1至0.5:1。
[0016]在一些实施方案中，当氧源为空气或氧气时，反应压力为0.1-3MPa；优选地，反应压力为1-2MPa。
[0017]在一些实施方案中，当氧源为双氧水或次氯酸钠时，氧源与糠醛的摩尔比为2:1至10:1。
[0018]在一些实施方案中，糠醛与溶剂的摩尔体积比为1:5至1:20mol/L。
[0019]本专利技术通过选择适宜的光稳定剂、助催化剂和氧源来增加反应的选择性，提高糠酸的收率，并且反应条件温和，适合工业化生产。
附图说明
[0020]图1示出了实施例1的产物糠酸的核磁图谱。
具体实施方式
[0021]为了更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，下面对本专利技术进行进一步的详细说明。但是以下实施例仅是本专利技术的简单列举，并不代表或限制本专利技术的保护范围。本专利技术的保护范围以权利要求书为准。除了特别强调，所用光稳定剂采购自阿拉丁，其他试剂采购自国药集团，糠醛直接使用。
[0022]实施例1
[0023]取糠醛1mmol、二甲亚砜10mL、10mol％Chimassorb 944和10mol％钨酸钠加入到25ml高压反应釜中，上紧螺丝后，充入氧气，置换三次后充氧压至2MPa，磁力搅拌下升温至80℃反应12小时。反应完成后，冷却至室温，加入N,N-二甲基甲酰胺作为内标，加甲醇稀释后，利用气相色谱检测，具体检测条件如下：GC(2104,Shimazu,FID)上装配DB-FFAP(30m x 0.25μm x 0.32mm)色谱柱进行产物含量的检测。气化温度设定为270℃，检测温度设定为270℃，柱箱温度设定为120℃，保持1分钟，8分钟内升温至230℃，保持8分钟。糠酸的收率为84％。制备的糠酸的核磁图谱如图1所示。
[0024]实施例2
[0025]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将钨酸钠改为硫酸氧钒，其中产物糠酸的收率为72％。
[0026]实施例3
[0027]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将钨酸钠改为五氧化二钒，其中产物糠酸的收率为89％。
[0028]实施例4
[0029]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将二甲亚砜改为丙酮，其中产物糠酸的收率为91％。
[0030]实施例5
[0031]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将二甲亚砜改为乙酸乙酯，其中产物糠酸的收率为83％。
[0032]实施例6
[0033]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将氧气改为双氧水
0.2mL，其中产物糠酸的收率为81％。
[0034]实施例7
[0035]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应温度改为60℃，其中产物糠酸的收率为75％。
[0036]实施例8
[0037]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应温度改为90℃，其中产物糠酸的收率为67％。
[0038]实施例9
[0039]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应压力改为0.5MPa，其中产物糠酸的收率为77％。
[0040]实施例10
[0041]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应压力改为3MPa，其中产物糠酸的收率为78％。
[0042]实施例11
[0043]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应时间改为48小时，其中产物糠酸的收率为82％。
[0044]实施例12
[0045]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应时间改为24小时，其中产物糠酸的收率为80％。
[0046]实施例13
[0047]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将氧气换成空气，其中产物糠酸的收率为73％。
[0048]实施例14
[0049]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将Chimassorb 944换成光稳定剂HS-508，其中产物糠酸的收率为86％。
[0050]实施例15
[0051]具体的反应过程和检测方法与实施例1相同，区别仅在于将光稳定剂的量改为5mol％，其中产物糠酸的收率为76％。
[0052]实施例16
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备糠酸的方法，所述方法包括：将糠醛、光稳定剂、助催化剂和溶剂在氧源的存在下反应，得到糠酸。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂；优选地，所述受阻胺光稳定剂为Chimassorb 944或光稳定剂HS-508。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述助催化剂为钨酸钠、乙酰丙酮氧钒、硫酸氧钒、五氧化二钒、乙酰丙铜铁和乙酰丙酮钴中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述溶剂为乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮、甲基异丁基酮和二甲亚砜中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述氧源为氧气、空气、双氧水和次氯酸钠中的至少一种。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中反应温度为10-90℃；优选地，反应温度为30-60℃；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅尧，李兴龙，徐冬冬，沈鸿波，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：