[发明专利]生产氧化的木材产品的方法

说明书

本发明涉及一种生产氧化的木材产品的方法，其包括步骤a)：将一种或多种木材产品的木屑在pH为8‑14的碱性溶液中，在氧气氛下在至少0.1MPa或至少0.9MPa的压力下进行反应。铜催化剂可以用于该方法中。

发明领域

本发明涉及一种生产氧化的木材产品的方法，其包括步骤a)：将一种或多种木材产品的木屑在pH8-14的碱性溶液中在氧气氛下在至少0.1MPa或至少0.9MPa的压力下进行反应。铜催化剂可以用于该方法中。

发明背景

木材产品如短轮作能源作物如木质素、软木和硬木包含这样的醇，其可以氧化以产生尤其是香草醛、香草酸、香草乙酮、丁香醛、藜芦醛和生物燃料。以经济上可行的方式大规模氧化木材产品是一个挑战。对于大规模生产来说，温度必须保持相对低(即低于200℃)，并且优先防止使用环境不友好的溶剂和催化剂。对于木材产品如木质素的氧化来说，已经使用了金属盐。有时候氧化是用催化剂如TEMPO来进行的。铜盐和TEMPO可以组合使用。几乎总是使用溶剂。

例如WO0050621公开了将TEMPO与铜组氨酸络合物用于氧化方法。WO2014/138707公开了对于使用在类卟啉材料中层化的金属氧化物的木质纤维材料的氧化性解聚的无溶剂方法的使用。这些铜络合物对于使用而言是敏感的和昂贵的，这使得它们对于用于大规模方法来说是不吸引人的。

AT501929公开了一种方法，由此在水与腈(例如使用乙腈)混合的有机溶剂中，将伯醇与铜粉和配体如双吡啶进行混合。将氧和TEMPO与碱一起加入。在该工艺中，没有测试非均相络合物分子如在木质素、软木或硬木中存在的那些。显示了在低于100℃的温度是不可行的。

Liu K.等，High-stable CuPd-Cu₂O/Ti-powder catalyst for low-temperaturegas—phase selective oxidation of alcohols，Catalysis Comm 67，54-58，2015，公开了可以用于氧化醇的新型催化剂。该催化剂是铜-钯或铜-钛催化剂。氧化在220℃或更高的温度下进行。没有测试非均相络合物分子如在木质素、软木或硬木中存在的那些。在引言中，不鼓励使用纯铜。

Pande S.等，Resin-immobilized CuO and Cu nanocompositions for alcoholoxidation，Org.Lett，第10卷第22期，5179-5181，2008，公开了树脂固定的催化剂，其具有结合CuO的纳米结构。这个申请没有涉及木材产品中存在的醇的氧化。此外，与结合CuO的纳米结构相反，在这个论文中多次不鼓励使用Cu结合的纳米结构。没有测试纯的未结合的铜，也不存在任何关于氧化方法期间所用的温度的信息。

现有技术公开了木材产品的氧化方法，其中使用昂贵的催化剂或使用价格高的和/或环境不友好的溶剂，或其中温度或压力升高的方法。所有这些方法条件阻止该方法以环境可行的方式以大规模使用。

虽然对于木质素已经进行了诸多研究，但是对于木材本身如硬木或软木或木质素的氧化还知之甚少。

发明目标和概述

本发明的目标在于至少部分地克服上述问题，和提供一种生产氧化的木材产品的改进方法。

这个目标通过一种生产氧化的木材产品的方法来实现，该方法包括以下或由以下组成：

步骤a)：将一种或多种木材产品的木屑在pH为8-14的碱性溶液中，在氧气氛下在至少0.1MPa的压力下反应。一个方面涉及由木材产品如软木和硬木生产香草醛、香草酸、香草乙酮、丁香醛、藜芦醛和生物燃料的方法。