本技术涉及生物质转化技术,特别是一种高效催化糠醛制备1,5-戊二醇的新方法。该方法利用糠醛作为原料,通过乙醇作为溶剂,实现1,5-戊二醇的高效合成。该技术不仅提高了生物质资源的利用效率,还为生物质化学品的合成提供了新途径。
背景技术
化石燃料和石油化学品的枯竭给人类带来了能源危机和环境污染的挑战。由于这些原因,生物质及其衍生物在可再生生物燃料和增值化合物的生产中越来越受到关注,在利用生物质替代化石资源方面,提出了“生物质衍生平台”的概念,并将一系列生物质衍生化学品列为关键中间体。这类生物质衍生化学品中含有多种环醚,如糠醛、5-羟甲基糠醛等。
糠醛通常是以半纤维素为原料,经木糖水解脱水合成的。木糖是一种半纤维素衍生的戊糖,存在于农业废物中,如玉米秸秆、玉米芯和花生壳。糠醛作为原料可以通过催化转化为一系列高附加值的化学品,如糠醇(FOL)、四氢糠醇(THFOL)、戊二醇(PeD)、2-甲基呋喃(MeF)、2-甲基四氢呋喃(MTHF)、环戊酮(CPO)等。在这些产品中,1,5-戊二醇在化学工业中具有重要意义,它可以作为聚酯和聚氨酯制造的主要组成部分。目前工业上主要用化石燃料合成1,5-戊二醇,但由于现成的C5
石油原料有限,不足以满足生产需求。
目前,由生物质衍生的糠醛直接一锅合成1,5-戊二醇的研究较少,一些研究者利用Pt、Pd、Ir和Re等贵金属催化剂实现了将糠醛转化为1,5-戊二醇的目的,而贵金属的加氢活性虽然更高,但其开环性能却并不理想,会促进糠醛完全加氢生成四氢糠醇副产物,且贵金属是一种稀有且昂贵的资源,使用成本较高。
实现思路