[发明专利]一种木质素制备尼泊金酯的方法

说明书

本发明属于木质纤维素生物质高值利用领域，具体涉及一种木质素制备尼泊金酯的方法。针对木质素催化解聚存在反应条件苛刻，金属催化剂易失活等问题，本发明采用温和反应条件，以一元醇为溶剂，在无机酸催化下转化阔叶木木质素制备酚类化合物尼泊金酯。主要步骤如下：取一定质量的木质素为原料加入反应釜中，按照固液比1∶20‑100(质量体积比)加入含水率为0％‑5％的醇溶剂，同时加入溶剂体积0.05％‑0.2％的酸催化剂，在一定的反应温度下反应1‑3h，液体产物去除溶剂后采用特定萃取溶剂进行萃取，可分离获得富含尼泊金酯的酚类单体产物。本发明不需要金属催化剂，通过酸催化转酯化作用实现木质素选择性转化制备尼泊金酯，操作条件简单温和，经济效益高。

【技术领域】

本发明属于木质纤维素生物质高值利用领域，具体涉及一种木质素制备尼泊金酯的方法。

【背景技术】

木质纤维素作为地球上最丰富的可再生生物质资源，其三大组分分别是纤维素、半纤维素、木质素，三者总量占植物细胞壁总量90％以上。工业上主要是将木质素与碳水化合物分离，以获取纤维素和半纤维素，或进一步将纤维素、半纤维素转化为小分子化合物，例如糠醛、乙醇、乙二醇。而木质素由于复杂的网络结构以及化学异质性，限制了其高值化利用，被认为是制浆造纸工业中的副产物，一般通过直接燃烧产能。因而，如何实现木质素的高值化利用是近年来研究者们关注的热点和难点。

木质素主要由三种苯丙烷单体构成，是一种高度聚合的无定形大分子聚合物。因其丰富的芳香结构含量，木质素被视作天然的有机芳香化合物资源。因此，将大分子木质素催化降解制备小分子芳香单体化合物，是木质素高值化利用的有效途径。CN 113004122 A在乙醇的气态超临界条件下通过活性金属Mo将木质素选择性转化为2，5-二甲基苯酚，实现了木质素的高价值转化利用。CN 103274904 B公开了一种借助微波技术在双液相反应体系下将木质素定向转化为苯酚的方法，具有较高的苯酚产率，有利于木质素高值化转化利用。除此以外，CN 111943814 B也公布了一种在惰性气氛下，利用高硅分子筛催化木质素转化为以苯酚为主的非烷基酚类化合物的方法，具有重要的实用价值。

尼泊金酯(对羟基苯甲酸酯)作为一种芳香单体化合物，具有稳定、非挥发特性。由于其含有酚羟基结构，所以抗细菌性能较苯甲酸、山梨酸更强，可用作有机合成、食品、化妆品、医药的杀菌防腐剂，也可用作饲料防腐剂，在食品、医药、烟草、化妆品等工业领域应用广泛。本发明基于阔叶木木质素独特结构特征，通过简单温和的条件，以一元醇为溶剂，借助酸催化作用，将阔叶木木质素转化为芳香单体化合物一尼泊金酯，实现木质素的选择性高值化利用。本发明简单易于操作，条件温和，在降低安全问题的同时可较大节省经济成本，并获得高产率的目标化合物，具有较高的经济效益。

【发明内容】

本发明的主要目的是在低温及不使用金属催化剂的条件下，将木质素高效解聚为芳香单体化合物一尼泊金酯。与高温、高压、金属催化剂解聚相比，提供了一条简便，经济的新思路，主要步骤如下：

(1)从阔叶木中通过温和条件分离木质素(如有机溶剂木质素、酶解木质素等)，烘干研磨备用；

(2)取一定质量的木质素为原料加入反应釜中，按照固液比1∶20-100(质量体积比)加入含水率为0％-5％的醇溶剂，同时加入溶剂体积0.05％-0.2％的酸催化剂，在一定的反应温度下反应1-3h，待反应釜降为室温，分离液体反应产物，通过减压蒸馏去除有机溶剂；

(3)对步骤2去除溶剂的解聚产物采用特定萃取溶剂进行萃取，获得酚类单体组分，酚类单体组分中富含尼泊金酯产物。

【具体实施方式】

实施例1