[发明专利]一种5‑甲酰氧基甲基糠醛的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及5-甲酰氧基甲基糠醛，尤其是涉及一种5-甲酰氧基甲基糠醛的制备方法。

背景技术

5-甲酰氧基甲基糠醛是一种重要化学中间体，可用来制备化合物呋喃二甲醇、二甲基呋喃及其它呋喃类化合物。5-甲酰氧基甲基糠醛的制备方法主要有两种：(1)以5-羟甲基糠醛为原料，在甲酸和乙酸酐溶液中进行反应，反应完毕，回收溶剂得到橘红色液体。(2)以果糖为原料，甲酸溶液为溶剂，在150℃反应2h，得到含有5-甲酰氧基甲基糠醛的混合物(Rauchfuss T B,Thananatthanachon T.Efficient method for preparing 2,5-dimethylfuran.U.S.Patent 8,324,409.2012-12-4.；Thananatthanachon,T.；Rauchfuss,T.B.Efficient Production of the Liquid Fuel 2,5-Dimethylfuran from Fructose Using Formic Acid as a Reagent.Angewandte Chemie-international edition,2010,49(37),6616-6618.；De S,Dutta S,Saha B.One‐Pot Conversions of Lignocellulosic and Algal Biomass into Liquid Fuels.ChemSusChem,2012,5(9):1826-1833.)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种5-甲酰氧基甲基糠醛的制备方法。

本发明包括以下步骤：

将反应物、催化剂与溶剂混合于反应容器中，加热反应后，蒸馏回收溶剂，对残余物进行水洗，然后对残留物用甲苯或乙酸乙酯进行萃取，萃取液回收溶剂，减压蒸馏，得到蒸馏物进行水洗，即得5-甲酰氧基甲基糠醛产品，其纯度达到98％以上。

所述反应物可选自纤维素、葡萄糖中的至少一种；所述溶剂可采用甲酸溶液等，甲酸溶液中的水含量可控制在10％以内，优选2％～5％；当反应物为葡萄糖时，葡萄糖与溶剂的质量比可为1∶(1.5～20)，当反应物为纤维素时，纤维素与溶剂的质量比可为3∶(17～97)。

所述催化剂可选自溴化钠、氢溴酸、盐酸、硫酸等中的一种。

催化剂的使用量分别为：

当催化剂使用溴化钠时，溴化钠与反应物的质量比可为1∶(1～5)；当催化剂使用氢溴酸时，氢溴酸与反应物的质量比可为(3～15)∶100；当催化剂使用盐酸时，盐酸与反应物的质量比可为(3～15)∶200，当催化剂使用硫酸时，硫酸与反应物的质量比可为(1～5)∶150。

所述加热反应的温度可为100～200℃，加热反应的时间可为1～10h。

所述萃取可进行至少一次萃取。

所述减压蒸馏的条件可在130～133℃，2000Pa下进行减压蒸馏。

本发明以市场常见的原料纤维素、葡萄糖为反应物，溴化钠为催化剂，甲酸溶液为反应溶剂，反应温度为100～200℃，反应时间为1～10h，即可获得产物，特点是原料便宜易得，反应条件温和，工艺过程简单，与现有的方法比具有较为明显的成本优势。

附图说明

图1为本发明制备的5-甲酰氧基甲基糠醛气相色谱图。

图2为本发明制备的5-甲酰氧基甲基糠醛¹H核磁谱图。

图3为本发明制备的5-甲酰氧基甲基糠醛¹³C核磁谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

在500mL的反应釜中加入255.00g无水甲酸，30.00g无水葡萄糖和15.00溴化钠，充分溶解，反应温度为140℃，反应时间为3h。反应完毕后，蒸馏回收溶剂，对残余物进行水洗，然后对残留物用甲苯或乙酸乙酯进行萃取，萃取液回收溶剂并在130～133℃，2000Pa条件下减压蒸馏，得到蒸馏物进行水洗，得到纯度达到98％以上的5-甲酰氧基甲基糠醛产品，得率为41.5％。

实施例2