[发明专利]使用与水不混溶的有机溶剂生产糠醛的方法

说明书

本公开涉及一种用于由C₅和/或C₆糖生产呋喃衍生物的方法。所述方法使用与水不混溶的有机溶剂体系，其包含至少一种烷基酚和至少一种烷基化萘。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月3日提交的名称为“使用与水不混溶的有机溶剂生产糠醛的方法”的美国临时申请号62/345031的优先权和权益，其公开内容通过引用以其全文结合在此。

技术领域

本公开内容涉及由C₅和C₆糖生产呋喃衍生物，尤其是糠醛、5-羟甲基糠醛和糠醇。

背景技术

糠醛和相关化合物(如5-羟甲基糠醛(HMF))是用作药物、除草剂、稳定剂、燃料、燃料添加剂和聚合物的工业化学品的有用前体和起始材料。目前的糠醛制造工艺利用各种生物质(例如玉米穗轴、甘蔗渣、竹子、锯屑、木屑和燕麦壳)作为原料进料。

生物质在酸性条件下水解成其单体C₅和/或C₆糖，如葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖和阿拉伯糖。作为戊糖(C₅糖)的木糖通常是以最大量存在的C₅糖，并且葡萄糖(C₆糖)通常是以最大量存在的C₆糖。在含水酸性环境中，随后将C₅糖脱水成糠醛，并将C₆糖脱水成5-羟甲基糠醛。

已知的用于糖脱水方法的主要困难是形成被称为胡敏素的不希望的树脂质材料，这不仅导致产量损失，而且还可能导致暴露的反应器表面的结垢并消极影响流动和传热特性。本公开旨在使暴露的反应器表面的结垢最小化，并且还提供一种用于除去由糖进料的水解产生的产物的相对能量有效的方法。

发明内容

公开了一种方法，所述方法包括：

A)在与水不混溶的有机溶剂存在下在从90℃至250℃范围内的温度下使包含一种或多种C₅和/或C₆糖的水性进料与酸催化剂接触，以形成呋喃衍生物和残余的水性进料；

B)将所述残余的水性进料与所述与水不混溶的有机溶剂分离；

C)任选地，从所述与水不混溶的有机溶剂中分离所述呋喃衍生物；并且

D)任选地，从所述与水不混溶的有机溶剂中去除残余的水或杂质；

其中所述与水不混溶的有机溶剂包含至少一种烷基酚和至少一种烷基化萘的混合物。

本公开还涉及一种组合物，其包含糠醛或5-羟甲基糠醛、至少一种烷基酚、至少一种烷基化萘、和按重量计在从0％至5％范围内的胡敏素。

具体实施方式

本文中引用的所有专利、专利申请和出版物均通过引用将其全文结合在此。

如本文所用，术语“实施例”或“公开”不旨在是限制性的，而是通常适用于权利要求书中限定的或本文描述的任何实施例。这些术语在本文中可互换地使用。

在本公开中，使用了许多术语和缩写。除非另有特别说明，以下定义适用。

在元素或组分前的冠词“一个/种(a/an)”和“所述(the)”在关于所述元素或组分的实例(即，出现)的数目旨在是非限制性的。在此，“一个/一种”和“所述”应理解为包括一个/一种或至少一个/一种，并且除非所述数字明显意指单数，否则元素或组分的单数词语形式还包括复数。