[发明专利]一种糠醛加氢水解转化成1,2,5-戊三醇的方法

说明书

本发明公开了一种糠醛加氢水解转化生成1,2,5‑戊三醇的方法，属于精细有机化学品领域。包括以下部分：在糠醛与水混合物中，加入不同的金属磷化物或负载不同载体的金属磷化物作为催化剂，在氢气气氛中发生反应，得到1,2,5‑戊三醇。本发明公开一种采用原料为生物质平台化合物糠醛制备1,2,5‑戊三醇的新方法，工艺过程简单，操作方便，反应条件温和，催化剂可分离出来回收利用，降低生产成本，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种糠醛加氢水解转化成1,2,5-戊三醇的合成方法，属于精细有机化学品领域。

背景技术

为了减少人类对石油的过度依赖，基于生物质来源发展可持续精细化工品渐渐引起了大家的广泛关注。糠醛由生物质半纤维素部分农业废弃物和森林资源为原料酸催化水解而成，利用糠醛加氢水解生成的1,2,5-戊三醇可以继续转化为多元环醚，成为重要的化工基本原料。因此以糠醛作为原料具有广阔的应用前景。

糠醛在纯水中极易发生加氢水解反应，但在水解过程中C-O键极易脱除形成戊二醇，(Ma R,Wu X P,Tong T,et al.The critical role of water in the ring openingof furfural alcohol to 1,2-pentanediol[J].ACS Catalysis,2017,7(1):333-337.)。使用雷尼镍作为催化剂采用糠醇作为反应物，1,2,5-戊三醇的产率只有24％(Leuck G J,Joseph P,Peters J F N.Preparation of polyhydroxy compounds from furancompounds:U.S.Patent 2,097,493[P].1937-11-2；Lukes R M,Nelson L S.Theconcurrent hydrogenation and hydrolysis of furfuryl alcohol[J].The Journal ofOrganic Chemistry,1956,21(10):1096-1098.)。使用Ni/HZSM催化四氢糠醇产生1,2,5-戊三醇的选择性最高只有41.1％(Soghrati E,Choong C,Poh C K,et al.Single-potconversion of tetrahydrofurfuryl alcohol into tetrahydropyran over a Ni/HZSM-5catalyst under aqueous-phase conditions[J].ChemCatChem,2017,9(8):1402-1408.)。使用贵金属催化剂Ru/ZrO₂直接催化纤维素产生1,2,5-戊三醇，在225℃，6MPa H₂条件下戊三醇的产率能够达到22.1％(Deng T Y,Sun J Y,Liu H C.Cellulose conversionto polyols on supported Ru catalysts in aqueous basic solution[J].ScienceChina Chemistry,2010,53(7):1476-1480)。

目前1,2,5-戊三醇主要基于糠醇和四氢糠醇作为原料，原料价格贵。并且反应温度高，1,2,5-戊三醇收率低。因此一锅法使直接利用生物质平台化合物糠醛加氢水解生成1,2,5-戊三醇并且具备良好的选择性，具有十分重要的研究意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种糠醛加氢水解转化为中间体1,2,5-戊三醇的合成方法，该方法以糠醛为原料，在氢气性气氛下采用不同的金属磷化物以及负载不同载体高选择性得到1,2,5-戊三醇。该方法步骤少、使金属磷化物催化剂、高效利用生物质资源符合绿色化学发展理念。

本发明通过以下技术方案实现：

(1)水作为反应介质，糠醛作为反应物；将糠醇与溶剂混合物按照质量比1：20-50进行混合；

(2)向混合液中加入具有金属磷化物或负载的金属磷化物催化剂；