離子液體中纖維素催化水解制備5-羥甲基糠醛.pdf

1、目前隨著化石能源的逐漸耗竭,不可再生能源日益緊缺。5-羥甲基糠醛是一種重要的化工平臺化合物,從可再生的生物質(zhì)資源制備5-羥甲基糠醛前景廣闊,5-羥甲基糠醛可以經(jīng)過進(jìn)一步反應(yīng)生成燃料,緩解能源危機(jī)。
　　 本文以微晶纖維素為原料,離子液體1-丁基3-甲基氯化咪唑(BMIMCl)為溶劑,金屬氯化物為催化劑,低溫常壓下,制備了5-羥甲基糠醛?？疾炝藛我蛩厮募尤肓?、硫酸的量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、不同催化劑以及原料濃度對產(chǎn)物5-羥甲基糠

2、醛收率的影響,確定了最佳原料反應(yīng)濃度即微晶纖維素與離子液體的質(zhì)量比為1:10,反應(yīng)催化劑為氯化亞鉻與氯化銅的混合物,二者的摩爾比是4:1。通過設(shè)計正交試驗確定了微晶纖維素為原料制備5-羥甲基糠醛的最優(yōu)條件:反應(yīng)溫度150℃,反應(yīng)時間4h,水與微晶纖維素的質(zhì)量比1:1,硫酸與微晶纖維素的質(zhì)量比為0.025,此時5-羥甲基糠醛的摩爾收率為43.41％。
　　 本文還進(jìn)一步以小麥秸稈為原料,離子液體1-丁基3-甲基氯化咪唑(BMIMC

3、I)為溶劑,氯化亞鉻與氯化銅的混合物為催化劑,制備了5-羥甲基糠醛和糠醛?？疾炝嗽蠞舛取⑿←溄斩捔６却笮?、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、鹽酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物收率的影響,確定了原料最佳濃度為1:10,小麥秸稈粒度為20目～40目。通過正交試驗確定了以小麥秸稈為原料制備5-羥甲基糠醛的最優(yōu)條件:反應(yīng)溫度為170℃,反應(yīng)時間為2h,鹽酸與小麥秸稈的質(zhì)量比為0.09,在此反應(yīng)條件下,5-羥甲基糠醛的摩爾收率為48.02％,糠醛的摩爾收率是20.31％。<