[发明专利]一种连续生产5-羟甲基糠醛和2,5-呋喃二甲酸的方法

权利要求书

1.一种连续生产5-羟甲基糠醛和2,5-呋喃二甲酸的方法，包括：

(1)在低沸点极性有机溶剂与有机铵卤化物水溶液组成的二元双相反应体系中，在含有磺酸基团的强酸性液体酸催化剂的催化作用下，使果糖基碳水化合物在反应器内进行分子内脱水反应；反应结束后，反应体系分为水相和含有5-羟甲基糠醛的有机相；

(2)以步骤(1)中含有5-羟甲基糠醛的有机相为原料，加入水，在氧化催化剂和氧气存在的条件下，使5-羟甲基糠醛在反应器内进行氧化反应，得到含有2,5-呋喃二甲酸的溶液，分离提纯后得到所述2,5-呋喃二甲酸；其中，所述氧化催化剂为负载型金属催化剂。

2.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述果糖基碳水化合选自纯化果糖、粗制果糖、多聚果糖、果糖糖浆、果葡糖浆中的一种。

3.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述含有磺酸基团的强酸性液体酸催化剂选自硫酸、甲基磺酸中的一种。

4.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述有机铵卤化物选自C1-C12烃基以及羟基或卤素取代的C1-C12烃基有机铵卤化物，优选C1-C6烃基以及羟基或卤素取代的C1-C6烃基三甲基季铵盐卤化物中的一种或几种，进一步优选为C1-C4烃基以及羟基或卤素取代的C1-C4烃基三甲基季铵盐的氯化物或溴化物中的一种或几种。

5.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述的有机铵卤化物选自四甲基氯化铵、氯化胆碱、氯化氯胆碱中的一种。

6.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述的低沸点极性有机溶剂选自丙酮、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈中的一种或两种，优选为1,4-二氧六环。

7.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述的果糖基碳水化合物与反应体系的质量比为1:1-1000，优选为1:2-100，更优选为1:5-20，其中反应体系是指低沸点极性有机溶剂与有机铵卤化物水溶液的总和。

8.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述的有机铵卤化物水溶液在反应体系总和中的体积占比为5％-50％，优选为10％-35％。

9.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述液体酸催化剂在水相中浓度为0.02-0.5g/mL，优选0.03-0.1g/mL。

10.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述脱水反应的温度为80℃-200℃，优选为100℃-150℃；所述脱水反应的时间为0.1-12小时，优选为0.1-1小时。

11.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，所述负载型金属催化剂包括载体和负载于所述载体上的金属，所述金属为Ru，或Ru与Pt、Pd或Au中的一种或多种组成的组合。

12.按照权利要求11所述的方法，其中，步骤(2)中所述Ru与Pt、Pd或Au中的一种或多种组成的组合中，Ru的质量含量为5％～95％，优选20％～90％，更优选40％～80％。

13.按照权利要求11所述的方法，其中，步骤(2)中所述负载型金属催化剂中，以载体总质量为基准，所述金属的负载量为0.25％～30％，优选1～20％，更优选5％～15％。

14.按照权利要求11所述的方法，其中，步骤(2)中所述载体选自含碳材料，包括活性炭、碳纳米管、石墨烯或氧化石墨烯的一种或多种，优选活性炭。

15.按照权利要求14所述的方法，其中，步骤(2)中所述载体为活性炭时，所述活性炭的比表面积为1000m²/g～1500m²/g。