[发明专利]一种呋喃衍生物的开环加氢反应新方法

说明书

技术领域

本专利涉及一种呋喃衍生物的开环加氢反应新方法。

背景技术

呋喃环上的五个原子都是SP²杂化，五个原子处在同一平面上，并且杂原子上的孤对电子参与共轭，形成共轭体系，具有芳香性，这使得这种五元杂环体系比较稳定。一般五元杂环体系的加氢开环反应是：先在杂环上的两个双键上加氢，然后才会进一步氢解，形成开环的产物：

然而，第一步加氢得到的四氢呋喃结构也很稳定，第二步氢解反应的反应条件极为苛刻。下面以糠醇为例进行进一步说明：

该反应第一步加氢比较温和，一般氢气压力1-3MPa就可以完全反应，但是第二步四氢呋喃醇氢化反应的压力范围一般为22MPa-42MPa，温度为300℃-330℃，目前国际上文献报道当采用Rh-ReO_x/SiO₂催化剂，在8MPa，120℃下，间歇式反应釜可以得到96％的转化率。(Chemical Communications，2009，2035-2037)但是这种相对温和的反应条件仍然比较苛刻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种呋喃衍生物的开环加氢反应新途径，采用了新的催化体系，这种催化体系包括两种活性中心：开环活性中心和加氢活性中心，其反应途径可以表示为：开环活性中心吸附反应底物(步骤1)，之后直接活化五元杂环上的C-O单键(步骤2)，并打开五元环(步骤3)；加氢活性中心则迅速加氢这种中间产物(步骤4)，并加氢后续的C＝C双键(步骤5)，得到最后的产物。

这种五元杂环化合物的开环加氢反应新途径的特点在于，通过改变催化反应机理，改变了反应的途径，实现了将原来的先环上双键加氢、再开环转变为先开环再加氢，降低了反应的活化能，从而大大降低了反应压力和成本，减小了操作难度，具有很好的工业应用前景。

其中R₁，R₂，R₃，R₄可以是氢，羟基，氨基，巯基，C_1-10的烷基，羧基化、羟基化、羰基化、酯化或卤素取代的C_1-10的烷基，C_1-10的烷氧基，以及任意取代的芳环或者杂芳环。

所述的开环加氢反应优选为：

这种呋喃衍生物的开环加氢反应的反应方式可以选择间歇式反应釜和连续式反应器反应，反应温度为60-300℃，优选100-220℃，压力为0.1MPa-5MPa，优选0.5MPa-3MPa。

下面用实例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。

具体实施方案

实施例1-10

实施例1-10的反应底物见表1。

表1