由碳水化合物直接催化合成2,5-呋喃二甲醛(DFF)
成果描述:2,5-呋喃二甲醛(DFF)是一種多用途的有機合成中間體,可以用來合成藥物、大環(huán)配體、抗真菌劑和呋喃,也可以作為單體形成各種高聚物,例如聚頻哪醇和聚乙烯。采用5-羥甲基糠醛(HMF)為原料,通過氧化反應合成DFF,是目前工業(yè)上唯一可行的制備DFF的方法。但因獲得HMF需要復雜的分離純化過程,故HMF價格昂貴使得DFF的生產(chǎn)成本很高,其生產(chǎn)迄今沒有工業(yè)化。碳水化合物被視為目前最有希望的“可再生資源”。將廉價的碳水化合物直接作為原料,利用無需分離HMF的二步轉化方法制備DFF, 可以克服已有技術成本高,能耗高和收率低的缺陷,更為經(jīng)濟實用,更符合經(jīng)濟的綠色可持續(xù)發(fā)展。 常壓下反應,以碳水化合物(葡萄糖、果糖或蔗糖)為原料,采用不分離HMF的一鍋兩步法合成DFF:第一步碳水化合物脫水生成HMF,第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技術優(yōu)勢在于:1. 適用原料廣,尤其可以用廉價的葡萄糖作原料得到較高的DFF產(chǎn)率,降低了生成成本,具有工業(yè)化應用前景;2. DFF產(chǎn)率高,以碳水化合物計(葡萄糖:51%,果糖:68%,蔗糖:50%);3. 催化劑廉價易得,易于分離(離心分離);4. 反應條件較溫和,常壓,低溫,反應時間相對較短;5. 反應過程操作簡單,反應副產(chǎn)物少,對環(huán)境友好。市場前景分析:生物質(zhì)化工領域,精細化學品合成。與同類成果相比的優(yōu)勢分析:由葡萄糖制備DFF: DFF產(chǎn)率>40 %,選擇性>60 % 由果糖制備DFF: DFF產(chǎn)率>55 %,選擇性>65 % 由蔗糖制備DFF: DFF產(chǎn)率>45 %,選擇性>65 % 國內(nèi)先進。
四川大學
2021-04-10