[发明专利]一种5-氯甲基糠醛的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工原料合成领域，具体为一种5-氯甲基糠醛的制备方法。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭，研究开发新的可再生能源已成为当今世界面临的重大课题。近年来以生物质为原料制备精细化学品和生物质能源，已成为解决资源危机、能源危机和环境危机的有效途径之一。

5-氯甲基糠醛，又称5-氯甲基-2-呋喃甲醛，5-氯甲基-2-糠醛，英文名为5-Chloromethylfurfural或5-CMF。5-CMF的分子式为C₆H₅O₂Cl。5-CMF分子中具有芳醛的结构并且拥有呋喃环体系，易溶于多种有机溶剂，其结构中的氯原子容易发生取代，被认为是一种替代化学品和各种合成燃料的重要中间体，在工业生产、化学合成、医药合成等均有广泛应用。因此，以取之不尽、用之不竭的碳水化合物及生物质为原料制备5-氯甲基糠醛，能减少不可再生资源的用量，缓解能源危机，对实现社会可持续发展有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种5-氯甲基糠醛的制备方法，本方法采用来源丰富的碳水化合物或生物质原料制备5-氯甲基糠醛，制备步骤简单，产率高。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种5-氯甲基糠醛的制备方法，包括如下步骤：将有机化合物原料、金属氯化物/浓盐酸溶液、有机溶剂加入反应器中，在25～55℃温度条件下搅拌反应10～40h；反应结束后，萃取，分离纯化，得到产物5-氯甲基糠醛；其中，所述有机化合物原料为碳水化合物原料或生物质原料。

所述碳水化合物原料优选为单糖、多糖；所述生物质原料优选为纸浆、非木材植物粉末或木粉；

所述单糖优选为果糖；所述多糖优选为蔗糖；所述纸浆优选为漂白竹浆；所述非木材植物粉末优选为蔗渣粉末；所述木粉优选为桉木粉。

所述金属氯化物/浓盐酸溶液中金属氯化物的浓度为25mol%。

所述金属氯化物/浓盐酸溶液优选为氯化锌/浓盐酸溶液或氯化铬/浓盐酸溶液。

所述有机溶剂优选为氯仿。

所述的金属氯化物/浓盐酸溶液与有机溶剂的用量体积比为1：（1～5）；所述有机溶剂的用量为每1mmol有机化合物原料使用1～5mL有机溶剂。

所述萃取的具体步骤为：采用分液漏斗作为萃取装置，将反应后的溶液先用二氯甲烷萃取三次，合并有机相；再将有机相用水萃取三次，往萃取后所得溶液中加入无水硫酸钠，静置于通风橱中3h；其中，无水硫酸钠的用量与有机溶剂用量的比例为质量体积比1g：（2～10）mL。

所述分离纯化采用柱层析分离过滤法；优选为中性氧化铝柱层析分离法或硅胶柱层析分离法。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明不仅反应条件温和，而且可以在较低的温度下提高反应的速率和选择性并抑制某些副反应的发生，对提高产品得率，降低生产成本，增加产业价值，实现多相体系制备生物质能源中间体技术面向工业化和商业化均有借鉴意义。

附图说明

图1为5-CMF气相色谱-质谱联用检测结果-质谱图。如图1所示，该分子具有明显的分子离子峰。5-CMF的分子离子峰m/z值为144，其他主要碎片离子峰包括m/z值为109、81、53，对应的特征碎片离子为[C₆H₅O₂]+、[C₅H₅O]+、[C₄H₅]+，可判断产物含一个氯原子，一个芳醛结构，一个五环呋喃结构，推断目标产物为5-CMF，分子式为C₆H₅O₂Cl。

具体实施方式

下面结合实施例与附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1