[发明专利]一种利用单糖合成1,6-己二醇的方法

说明书

本发明提供一种利用单糖合成1,6‑己二醇的方法，为：将单糖置于水中，在氢气气氛和第一催化剂的作用下，进行连续脱水‑加氢反应，将反应液与第一催化剂分离，浓缩反应液，在氢气气氛和第二催化剂的作用下，继续反应，得到1,6‑己二醇。本发明的方法相较已有1,6‑己二醇的合成方法有过程简单、不引入液体酸、无废酸排放、催化剂可循环再利用等优点。本发明方法中葡萄糖可实现完全转化，1,6‑己二醇的收率最高可达50％。

技术领域

本发明属于生物质催化领域，具体涉及一种利用单糖合成1,6-己二醇的方法。

背景技术

化石资源是目前全球社会、经济发展的支柱型资源，而化石资源是不可再生的，其大量使用造成能源危机以及带来大量的温室气体排放等问题。生物质是自然界存在的唯一可同时生产液体燃料和化学品的可再生碳资源，可望从能源、资源两方面替代化石资源。开发生物质转化方法，获得传统石油基化学品，对实现生物质资源替代石油资源的目标具有重要意义。纤维素是生物质资源的重要组分，纤维素经催化水解可得到葡萄糖，继而转化为其他具有更高附加值的化学品，如5-羟甲基糠醛、乙二醇、1,2-丙二醇、乳酸等。

1,6-己二醇在聚酯、医药、农药、涂料添加剂等领域中应用广泛。工业上1,6-己二醇主要以己二酸或己二酸二甲酯等为原料通过加氢还原来生产。目前以生物质资源为原料制备1,6-己二醇，人们的研究主要限于5-羟甲基糠醛催化氢解这一条反应路径，且收率不高，副产物多；也有由生物质衍生的原料(如左旋葡萄糖酮(Ievoglucosenone))生产1,6-己二醇的方法。然而由单糖直接催化氢解合成1,6-己二醇的工作还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种从单糖出发合成1,6-己二醇的新方法。

本发明所提供的合成1,6-己二醇的方法，为：将单糖置于水中，在氢气气氛和第一催化剂的作用下，进行连续脱水-加氢反应，将反应液与第一催化剂分离，浓缩反应液，在氢气气氛和第二催化剂的作用下，继续反应，得到1,6-己二醇。

上述方法中，反应物单糖包括但不限于葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖和阿洛糖等；

所述第一催化剂为：将选自Pd、Pt、Ru、Ir、Rh等中的一种活性金属组分负载于选自TiO₂、SiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、Al₂O₃、Ga₂O₃、ZrO₂等中的一种氧化物载体或两种氧化物组成的复合氧化物载体上制备得到的单金属负载型催化剂；具体地，所述第一催化剂可为Pd或Pt负载型催化剂，更具体可为Pd负载型催化剂；

所述第一催化剂中，所述活性金属组分的负载量(质量百分含量)可为0.1％-5％；

更具体地，所述第一催化剂可为：负载量为1％的Pd/Ta₂O₅催化剂、负载量为0.5％的Pd/SiO₂催化剂、负载量为3％的Pd/Ta₂O₅催化剂、负载量为0.5％的Pd/Ga₂O₃、负载量为0.5％的Pd/Ta₂O₅、负载量为0.2％的Pd/ZrO₂、负载量为1％的Pd/TiO₂、负载量为2％的Pt/ZrO₂、负载量为0.5％的Pd/ZrO₂或负载量为1％的Pd/Nb₂O₅；