[发明专利]一种糠醛制备糠酸的方法

说明书

本发明公开了一种糠醛制备糠酸的方法，包括如下步骤：将糠醛、氧化催化剂和溶剂混匀，并且在存在氧源的条件下，于一定温度和压力下反应一段时间得到糠酸。本发明选择性高，副产物少，反应条件温和，避免了使用贵金属催化剂，大大降低了本发明的生产成本，具有一定的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及化学物质制备技术领域，尤其涉及一种糠醛制备糠酸的方法。

背景技术

糠醛是重要的生物质来源化学品，可作为生物质基平台化合物制备多种重要化学品。糠酸是糠醛的氧化产物，可用于合成甲基呋喃、糠酰胺及糠酸酯类香料等。在塑料工业中可用于增塑剂、热固性树脂等；在食品工业中用作防腐剂；也用作涂料添加剂、医药与香料等的中间体。通常由糖醛经氧化制得。由糠醛催化氧化制备糠酸，是一种高效、环保的生物质路线。

由糠醛氧化制备糠酸，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法在生产糠酸的同时，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及胡敏素生成，目前将金属氧化物用作催化剂制备糠酸的报道很多，但是催化剂重复使用率低。因此，选择一种选择性高、效果好的催化体系已成为糠酸生产工业的当务之急。

目前用于糠醛氧化制备糠酸的催化剂以贵重金属为主，其高昂的价格限制了其使用性及进一步的工业化。也有文献报道，使用廉价的氧化铜作为催化剂，但经过实验研究表明，使用单一氧化铜作为催化剂，糠醛的有效转化率不高，氧化铜的回收套用如何处理也没有解决。并且，在反应中不可避免的会有反应杂质糠醇出现，糠醇在反应中会聚合，影响产品的颜色，而现有的文献中并没有涉及对杂质糠醇的处理方案。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种糠醛制备糠酸的方法。本发明的方法选择性高，副产物少，反应条件温和，避免了使用贵金属催化剂，大大降低了本发明的生产成本，且制备得到的糠酸的收率高。

本发明提出的一种糠醛制备糠酸的方法，包括如下步骤：将糠醛、氧化催化剂和溶剂混匀，并且在存在氧源的条件下，于一定温度和压力下反应一段时间得到糠酸。

优选地，氧化催化剂为下列二甲酰亚胺类化合物中的至少一种。

优选地，溶剂为水、乙腈、1,4-二氧六环、硝基甲烷、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、乙酸乙酯和四氢呋喃中的至少一种。

优选地，氧源为氧气和空气中的至少一种。

优选地，反应温度为10-100℃；优选地，反应温度为10-50℃。

优选地，反应时间为0.5-72h；优选地，反应时间为10-24h。

优选地，反应压力为0.1-10MPa；优选地，反应压力为0.1-2MPa。

优选地，氧化催化剂与糠醛的摩尔比为0.05:1至10:1；优选地，氧化催化剂与糠醛的摩尔比为0.05:1至0.3:1。

本发明选用糠醛制备糠酸，通过选择适宜的氧化催化剂和氧源，增加反应的选择性，减少副产物，提高糠酸的收率，且反应条件温和，适合工业化生产。

附图说明

图1示出了实施例1中产物糠酸的核磁氢谱。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简单列举，并不代表或限制本发明的权利保护范围。