[发明专利]一种醇类化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种醇类化合物的制备方法。在呋喃类衍生物为原料，在酯化剂，路易斯酸和加氢催化剂共同作用下，开环得到酯类中间体，进一步皂化得到醇类化合物。本发明产物选择性高、副产物少，收率高，纯度好，产品分离方便，工艺简单。

技术领域

本发明涉及一种醇类化合物的制备方法。具体地，本发明涉及以呋喃类衍生物比如可再生资源糠醛及其衍生物为原料制备醇类化合物的制备方法。

技术背景

由化石资源的消耗带来的环境问题和能源问题迫使人们将更多的注意力转移到可再生生物质资源的高效利用上。生物质资源是唯一的可再生碳资源，可以转化为多种燃料及高附加值化学品。

糠醛作为木质纤维素中半纤维素水解得到的重要平台分子，目前全球生产规模达到万吨。糠醛可以转化为多种高附加值的燃料和化学品包。目前糠醛主要的工业用途是用来制备糠醇以生产酚醛树脂，糠醛其他可工业化应用的下游产物的转化途径仍有待于开发。

醇类化合物及其衍生物具有多种重要的用途。1，4-戊二醇可以用于聚酯、聚氨酯等的聚合单体。正戊醇可以作为有机溶剂、食用香料、止泡剂、药物原料等。鉴于醇类化合物及其衍生物的重要用途，开发绿色高效的合成方法成为了研究热点。目前醇类化合物较难以从石油原料中获得，主要是由于反应过程需要经过石油基原料的分离，氧化及还原，操作步骤复杂，经济价值低。因此转化糠醛制备高附加值和多用途的醇类化合物不仅有利于提高糠醛的附加值利用，也为醇类化合物的获得提供了新的来源途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一条由可再生资源制备醇类化合物的可持续发展途径。

为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

前述的一种醇类化合物的制备方法，是以呋喃类衍生物为原料，特别是糠醛和糠醇，在酯化剂、路易斯酸和加氢催化剂共同作用下，开环得到酯类中间体，进一步皂化得到醇类化合物，通式表示为：

其中，所述式1、式2、式3、式4的结构通式中：

R₁为氢，羟基，C1-C3烷基、C1-C3烷氧基以及羧基化、羟基化、酯化或者卤素取代的C1-C3烷基或C1-C3烷氧基；

R₂为氢，羟基，C1-C3烷基；

R₃为C1-C3烷基；R4为卤素，羟基或者酯基；

R1’为氢，羟基，C1-C3烷基，C1-C3烷氧基以及羧基化、羟基化、酯化或者卤素取代的C1-C3烷基或C1-C3烷氧基；R₂’为氢，酯基，C1-C3烷基；

在本发明的制备方法，其中所述呋喃类衍生物是糠醛和糠醇。

在本发明的制备方法，所述路易斯酸是三氟甲磺酸金属盐M(OTf)_n，其中n取值为1-6，优选地，Sc(OTf)₃、W(OTf)₆、Hf(OTf)₄、Ta(OTf)₅、Nb(OTf)₅、Zr(OTf)₄的一种或者几种混合。

在本发明的制备方法，路易斯酸用量为所述原料呋喃类衍生物的0.1-100wt％，优选为0.5-5wt％。此用量范围的路易斯酸催化效果明显且后处理简单。

在本发明的制备方法，所述的加氢催化剂为金属负载型催化剂，载体优先活性炭载体，金属优先钯或铂。

在本发明的制备方法，相对于金属负载型催化剂的整体质量，所述的金属负载量为0.5-50wt％，优选为5-10wt％。

在本发明的制备方法，所述氢气的压力为0.1～100atm，优选地为10atm-20atm。