[发明专利]利用生物质糖水解加氢酯化合成4-羟基戊酸甲酯的方法

权利要求书

1.一种利用生物质糖水解加氢酯化合成4-羟基戊酸甲酯的方法，所述生物质糖为葡萄糖；其 特征在于包括如下步骤：

(1)生物质糖的酸水解反应：将葡萄糖加入到双相或者多相反应体系中，在搅拌速率为200～ 350r·min^-1，温度为125～175℃条件下，葡萄糖的酸水解反应1～4h，得到甲酸和乙酰丙酸；所述 双相反应体系由固体酸与水组成；所述多相体系由固体酸、水和不溶于水的有机溶剂组成，其中 不溶于水的有机溶剂与水的体积比为1～20∶1；所述不溶于水的有机溶剂为甲基异丁基酮或丁醇； 所述双相或者多相反应体系中的固体酸为/W_xO_y型固体酸、杂多酸固体酸、负载型金属氧化 物型固体酸中的一种；葡萄糖加入量与双相或者多相反应体系中液相的重量体积比为1g∶5～20ml； 按重量比计，固体酸加入量为反应物葡萄糖重量的1％～10％；所述液相为水或水与有机溶剂；

(2)加氢还原反应：将步骤(1)反应产物经冷却至95℃～室温，过滤固体酸后，加入到含有固 体加氢催化剂与氢气的反应体系中，在温度为95～155℃，氢压为1～2.5MPa和搅拌速率为250～ 400r.min^-1条件下，反应1～3h催化加氢还原反应生成甲醇和4-羟基戊酸；所述固体加氢催化剂为 Ru/C、Pt/C和Pd/C催化剂中的一种，固体加氢催化剂加入量为该步骤反应物甲酸与乙酰丙酸重量 和的1％～12％；

(3)酯化反应：步骤(2)所得产物甲醇和4-羟基戊酸经冷却至95℃～室温，过滤固体加氢催化 剂，加入到酯化催化剂与氢气的反应体系中，在温度为125～210℃，氢压为1.5～3.5MPa和搅拌 速率为250～350r·min^-1条件下，进行催化酯化反应2～4h，生成生物燃料化合物4-羟基戊酸甲酯； 所述酯化催化剂为Ru-Pd/γ-AI₂O₃、Ru/C和Pd/C催化剂中的一种，酯化催化剂加入量为该步骤反 应物甲醇与4羟基戊酸重量和的2％～10％。

2.根据权利要求1所述的利用生物质糖水解加氢酯化合成4-羟基戊酸甲酯的方法，其特征在 于：所述步骤(1)葡萄糖由棉纤维以及农业秸秆或木片制备的纸浆经酸或纤维素酶水解得到。

3.根据权利要求1所述的利用生物质糖水解加氢酯化合成4-羟基戊酸甲酯的方法，其特征在 于：所述/W_xO_y型固体酸是/Fe₂O₃或/ZrO₂-Al₂O₃中的一种；杂多酸固体酸是H₃PW₁₂O₄₀或H₃SiW₁₂O₄₀中的一种；负载型金属氧化物型固体酸是SiO₂/Al₂O₃或TiO₂/ZrO₃中的一种。