[发明专利]一种果糖基生物质制备2,5-二甲基呋喃的方法

权利要求书

1.果糖基生物质制备2,5-二甲基呋喃的方法，其特征在于：在敞口反应釜中将原料底物果糖或果糖基生物质于离子液体中加热，底物脱水反应生成HMF；在反应混合物中加入有机溶剂和催化剂，将反应釜密闭后充入氢气，在温度不高于300°C条件下反应获得2,5-二甲基呋喃。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述果糖基生物质为菊粉、菊芋粉、蔗糖、淀粉、或甜菜块茎等水解后能产生果糖的生物质原料中的一种或二种以上。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离子液体为单一离子液体或离子液体混合物，所述离子液体由阳离子和阴离子组成，所述阳离子为咪唑阳离子、或吡啶阳离子；所述阴离子为氯离子、溴离子、碘离子、硫酸氢根离子、乙酸阴离子、硫酸单甲酯阴离子、乙基硫酸酯阴离子、三氟乙酸阴离子、三氟甲基磺酸阴离子、三氟甲基硫酰胺阴离子、五氟乙基硫酰胺阴离子，优选氯离子、溴离子、或硫酸氢根离子；阴阳离子可自由组合组成离子液体。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：所述咪唑阳离子为[R1R2IM]⁺，其中R1为C1-C16的烷基链或末端为磺酸基的C2-C6烷基链，R2为C1-C4的烷基链，IM为咪唑环，R1与R2可任意选择碳链长度进行组合。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述咪唑阳离子优选为1，3-二甲基咪唑阳离子、l-乙基3-甲基咪唑阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、1-戊基-3-甲基咪唑阳离子、1-己基-3-甲基咪唑阳离子、或1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加氢反应中的有机溶剂为极性和非极性溶剂，具体为：①芳香烃类：苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烃类：正戊烷、正己烷、环己烷、辛烷等；③卤化烃类：二氯甲烷等；④醇类：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇等；⑤醚类：四氢呋喃（THF）、乙醚等。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：所述加氢反应中的有机溶剂优选为异丙醇、正丁醇、THF和甲苯。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加氢催化剂为骨架镍或负载型第Ⅷ族过渡金属催化剂，其中负载型催化剂由载体和活性组分组成；载体为活性炭、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、二氧化钛、硅铝分子筛，优选活性炭；活性组分为镍、铱、铂、钌、铑、钯、铜中的一种或多种。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：所述负载型催化剂活性组分的担载量为0.1%-20%，优选担载量为1%-5%。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述原料底物与离子液体的质量比为1:10～5:1，所述脱水反应温度为50°C～150°C，所述脱水反应时间为1分钟～6小时；

加氢反应中，有机溶剂与离子液体的体积比为100:1～1:1，原料底物与加氢催化剂的质量比通常为2:1～50:1，室温下反应釜中填充氢气的初始压力为1-10MPa，加氢反应温度为130°C～250°C，加氢反应时间为1h～10h。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于：

所述原料底物与离子液体的质量比优选为1:5-1:1，所述脱水反应温度优选为100-130°C，所述脱水反应时间为2-30分钟；

加氢反应中，有机溶剂与离子液体的体积比优选为100:1-25:1，原料底物与加氢催化剂的质量比优选为3:1-10:1，室温下反应釜中填充氢气的初始压力优选为3-5MPa，加氢反应温度优选为160°C～250°C，加氢反应时间优选为3h～7h。

12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述催化剂亦可在生物质底物脱水反应之前加入反应体系。