[发明专利]一种呋喃2,5-二甲醛二肟制备2,6-二叔丁基对甲酚的方法

说明书

本发明为一种呋喃2,5‑二甲醛二肟制备2,6‑二叔丁基对甲酚的方法。该方法包括如下步骤：将呋喃2,5‑二甲醛二肟、催化剂和有机溶剂加入到反应器中，110～220℃、2～7MPa、机械搅拌下反应3～8h，得到产物2,6‑二叔丁基对甲酚；所述的催化剂为负载型金属催化剂，催化剂的组成包括活性金属、载体和助剂。本发明具有金属催化剂制备过程简单，产物选择性高，环境友好且原料可持续等优点，避免了传统工艺依赖石油资源和使用浓酸造成的设备腐蚀问题。

技术领域

本发明属于生物质转化制备化学品领域，具体来说是呋喃2,5-二甲醛二肟制备2,6-二叔丁基对甲酚的方法。

背景技术

呋喃2,5-二甲醛二肟(DFFD)是生物基平台分子5-羟甲基糠醛的重要衍生物，是2,5-呋喃二甲醛制备2,5-呋喃二甲腈的重要中间体，可以发生多种化学反应。2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)是国内外广泛使用的油溶性抗氧化剂，能抑制或延缓塑料或橡胶的氧化降解而延长使用寿命；作为食品添加剂能延迟食物的酸败；而且还是合成橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯的稳定剂。

2,6-二叔丁基对甲酚的传统制备方法主要以化石资源甲酚和异丁烯或叔丁醇为原料在液体酸磷酸或浓硫酸催化下反应制得，存在设备腐蚀、环境不友好以及原料不可持续等问题。基于此，冯国栋等(CN107737605A)提出采用固体催化剂，以磷酸胺、磷酸氢胺、磷酸二氢胺中任意一种改性的分子筛为载体，负载活性组分A和活性组分B，其中所述的分子筛为Hβ分子筛、氢型丝光沸石、HY分子筛、USY分子筛、REY分子筛、SAPO-5分子筛中任意一种，所述的活性组分A为Co、Cu、Ni、Fe中任意一种，活性组分B为磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸、硅钼酸、钨酸钠中任意一种或两种以上，该方法催化剂制备复杂，且原料转化率和产物选择性较低；解凤苗等(CN111943816A)采用混甲酚(间甲酚和对甲酚)作为原料，采用改性介孔二氧化硅负载Nb/Mo/Cu三金属活性中心催化剂，所得产物利用两次乙醇和水再结晶，提高产品的纯度，但步骤繁琐，且存在BHT的损失问题。因此，开发一种环境友好、催化剂制备简单、反应流程短且收率高的生物基2,6-二叔丁基对甲酚的合成方法十分必要。

发明内容

本发明的目的为针对目前2,6-二叔丁基对甲酚合成方法存在催化剂制备复杂、产物选择性低、环境不友好以及原料不可持续等问题，提供一种由呋喃2,5-二甲醛二肟制备生物基2,6-二叔丁基对甲酚的方法。该方法采用可持续性原料呋喃2,5-二甲醛二肟代替异丁烯和对甲酚，以负载型金属催化剂代替浓硫酸等强酸，其中贵金属钯、钌、铂为活性金属组分，使得C-O断裂，成功制备2,6-二叔丁基对甲酚。本发明具有金属催化剂制备过程简单，产物选择性高，环境友好且原料可持续等优点。

本发明的技术方案是：

一种呋喃2,5-二甲醛二肟制备2,6-二叔丁基对甲酚的方法，该方法包括以下步骤：

将呋喃2,5-二甲醛二肟、催化剂和有机溶剂加入到反应器中，110～220℃、2～7MPa、机械搅拌下反应3～8h，一步直接得到产物2,6-二叔丁基对甲酚；

其中，物料摩尔配比为：每1mmol呋喃2,5-二甲醛二肟加入1～15mL有机溶剂；每1mmol呋喃2,5-二甲醛二肟加入0.03～0.1g催化剂；

所述的催化剂为负载型金属催化剂，催化剂的组成包括活性金属、载体和助剂；金属负载量为0.1wt％～10wt％；助剂负载量为1wt％～5wt％；

所述的活性金属为Pd、Ru和Pt中的一种或多种；所述的载体为Al₂O₃、TiO₂或壳聚糖；所述的助剂为WO_x或MoO₃。

所述的有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、乙醇或异丙醇。

所述的反应器为高压反应器。