生物质制备乙酰丙酸研究进展

乙酰丙酸被认为是一种介于生物质化学和石油化工之间的关键中间体。本文中综述了近几年利用生物质制备乙酰丙酸的方法及研究进展,介绍了乙酰丙酸形成机理及催化体系,并对生物质制备乙酰丙酸的研究前景进行展望,为下一步工作提供思路和参考。最后,展望了生物质制备乙酰丙酸的发展趋势。     

生物质制备乙酰丙酸的研究进展

介绍了生物质制备乙酰丙酸的生产工艺、催化剂类型和分离提纯方法,旨在全面了解以生物质为原料制备乙酰丙酸的研究进展.     

生物质基乙酰丙酸及乙酰丙酸酯的研究进展

为了制备乙酰丙酸和乙酰丙酸酯两种新型平台化合物,今从工艺路线、原料、预处理和催化剂4个角度,对比阐述了乙酰丙酸和乙酰丙酸酯两类平台化合物在国内外的研究进展,综述了近年来生物质基制备乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的研究趋势。首先分析了乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的合成工艺路线的特点,列举了不同生物质原料在乙酰丙酸和乙酰丙酸酯中的应用,并对不同预处理方法对生物质制备乙酰丙酸和乙酰丙酸酯产率的影响进行了对比分析。进一步对不同种类催化剂在乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的应用进行了总结。根据近年来生物质制备乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的研究现状,展望了该研究领域的研究方向。     

硫酸盐催化转化木质纤维制备乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的研究进展

以木质纤维原料非均相催化转化制备高附加值平台化合物乙酰丙酸和乙酰丙酸酯为研究对象,对以硫酸盐为催化体系的木质纤维定向转化生成乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的国内外的研究进展和趋势进行了综述。文章概述了乙酰丙酸及乙酰丙酸酯在工业产业中的应用情况;重点比较了不同硫酸盐催化木质纤维制备乙酰丙酸及乙酰丙酸酯的过程,并对不同溶剂体系协同作用下的木质纤维转化为乙酰丙酸和乙酰丙酸酯过程的影响规律进行了深入分析,总结了硫酸盐类催化剂催化木质纤维定向转化的过程机理。同时针对现有工艺存在的问题进行了分析,展望了该研究领域的发展方向。     

生物质生产乙酰丙酸研究进展

乙酰丙酸具有高反应活性和广泛的用途,是重要的平台化合物,可由生物质转化而来。本文综述了生物质生产乙酰丙酸的研究进展,包括催化方法和纯化方法。     

混合酸催化葡萄糖选择性转化合成乙酰丙酸甲酯

将生物质原料直接转化制备乙酰丙酸甲酯(MLE)具有经济价值高、对环境友好和可持续性强等优点。详细研究了Lewis酸(Sn-β分子筛)、Brønsted酸(对甲苯磺酸,PTSA)及混合酸(Sn-β/PTSA)在葡萄糖直接转化合成乙酰丙酸甲酯中的催化效果,取得了较高的产物收率。首先,将各种分子筛和PTSA组合成催化体系并将其应用于葡萄糖醇解合成MLE的反应过程,发现Sn-β分子筛与PTSA的混合体系效果最佳(其中,Sn-β分子筛是借助简单的研磨法制备),产物MLE的收率可达68.3%左右。进而,对分子筛催化剂进行了XRD、FT-IR和TG-DTG等表征;由实验结果可知,Sn-β分子筛的主要作用在于将葡萄糖异构生成果糖,而PTSA的催化作用是加速醇解过程;最后,针对催化剂组分的比例、反应时间和反应温度进行了优化,得到了最佳反应条件。     

乙酰丙酸的制备

以糠醇和正丁醇为原料，在少量盐酸催化作用下，生成乙酰丙酸丁酯，加入高沸点抗凝剂，分馏出乙酰丙酸丁酯，再对其进行水解，得到乙酰丙酸与正丁醇混合物。最后减压分馏得到乙酰丙酸，正丁醇循环使用。     

微晶纤维素复合溶剂醇解制备乙酰丙酸甲酯的研究

以微晶纤维素为原料,甘油-甲醇复合溶剂为液化剂,研究了不同催化剂、反应温度、催化剂用量、反应时间、甘油/甲醇质量比对微晶纤维素液化及乙酰丙酸甲酯得率的影响。实验的较佳工艺条件为:硫酸为催化剂,液化温度为200℃,硫酸用量为0.25 g,反应时间为30 min,甘油/甲醇质量比为10/50,该条件下液化转化率为93.7%,乙酰丙酸甲酯得率为25.05%。对液化产物进行GC-MS分析结果表明,反应温度为180℃时,液化产物中含有大量未反应的甘油和部分甲基糖苷;200℃时绝大部分甘油已反应,且此温度条件下乙酰丙酸甲酯的含量最高,达到26.838%;在220℃和240℃时,甘油完全反应,液化产物更加复杂。     

生物质基平台化合物乙酰丙酸的研究进展

综述了乙酰丙酸的化学合成过程,探讨了近年来纤维素生物质制备乙酰丙酸的技术进展,并对其最新应用进行了总结,同时对相关领域的研究发展提出了建议。     

平台化合物乙酰丙酸酯的合成研究进展

生物质被认为是世界上最丰富的可再生资源,对其进行高值化利用有助于绿色能源发展。生物质可高效转化为生物质基平台化合物——乙酰丙酸酯,并进一步制备高附加值化学品。本文详细介绍了传统的乙酰丙酸酯化法及生物质直接催化醇解法、糠醇醇解法制备乙酰丙酸酯的最新研究进展,指出催化剂的性能、反应原料、反应物物质的量比、反应时间和温度等都是影响反应的重要参数。详细综述了液体酸催化剂、固体酸催化剂、混酸催化剂及金属盐催化剂等不同体系催化制备乙酰丙酸酯的最新研究进展。总结比较了3种制备方法的优势和不足,并根据现有转化方法中仍存在着的原料的选择和预处理、反应过程复杂且副产物难控制以及催化剂成本较高、催化效率低、腐蚀设备、难回收等问题,对未来研究方向提出展望。     

混合酸催化葡萄糖合成乙酰丙酸丁酯

探索固体酸混合无机酸、金属硫酸盐、有机酸协同催化葡萄糖醇解合成乙酰丙酸丁酯的反应,选取混合协同催化效果较好的催化剂用于纤维素的醇解,结果表明,添加的金属硫酸盐大部分对葡萄糖的醇解表现出一定的促进作用,有利于产物收率的提高。有机酸、无机酸和金属盐的加入对葡萄糖醇解合成乙酰丙酸丁酯收率影响较小,但在纤维素醇解过程中表现出较大的促进作用,产物收率较高。为纤维生物质资源转化为高附加值化学品提供了一条有效的、环境友好的参考途径。     

脱铝超稳Y沸石负载Cu催化纤维素醇解合成乙酰丙酸乙酯

以非缓冲体系下柠檬酸脱铝改性的USY分子筛为载体,铜为金属活性组分,采用浸渍法制备脱铝超稳Y沸石负载Cu。考察了该催化剂对纤维素醇解制备乙酰丙酸乙酯（EL）的催化活性。在反应温度为200℃、反应时间为3 h的条件下,催化纤维素转化生成EL的产率为48.2%。通过XRD、FT-IR、BET、NH₃-TPD、Py-IR和TG-DTA对催化剂进行表征,结果表明,Cu-DUSY催化剂热稳定性好,晶体结构稳定。Cu-DUSY回收利用4次EL产率仍可保持40%以上,具有较好的催化活性。     

三氟甲基磺酸铜催化果糖醇解制备乙酰丙酸甲酯

采用三氟甲基磺酸铜为催化剂催化果糖醇解制备乙酰丙酸甲酯,考察催化剂种类、催化剂用量、反应温度、反应压力和反应时间等对乙酰丙酸甲酯收率的影响。结果表明,在反应压力为2 MPa、果糖0.75 g、甲醇24 g、催化剂用量0.36 g和反应温度120 ℃条件下反应2.0 h,果糖完全被转化,乙酰丙酸甲酯收率达88.1%。     

硫酸铁催化生物基糠醇制取乙酰丙酸丁酯

乙酰丙酸丁酯（BL）是一种具有多种用途的生物质基化学品。研究了以硫酸铁为廉价催化剂催化糠醇（FA）生成BL的过程。首先采用响应面分析的方法,优化了FA的转化过程。在优化的反应条件下,BL的平均产率达到了86.7%。进一步加入甲苯能够使BL的产率达到90.7%。此外,催化剂重复性实验表明硫酸铁易于回收,重复3次以上仍具有较高的催化活性,并利用红外光谱与X射线衍射对催化剂进行了结构表征。进一步考察了反应液相产物分布与反应物料平衡,并在此基础上,提出了由FA生成BL的可能的反应路径。     

磺酸功能化钛纳米管催化合成乙酰丙酸正丁酯

以水热法合成的二氧化钛纳米管为载体,将其与3-巯丙基三甲氧基硅烷、双氧水反应,制备了磺酸功能化钛纳米管催化剂(TNTs-SO_3H),采用XRD、FTIR、TEM、TG、UV-Vis及Hammett指示剂法对催化剂的结构和性能进行了表征与测试。以催化合成乙酰丙酸正丁酯为探针反应,考察了TNTs-SO_3H的催化性能。结果表明:当n(乙酰丙酸)∶n(正丁醇)=1∶5、TNTs-SO_3H用量为乙酰丙酸质量的10%、反应温度120℃、反应时间4 h时,乙酰丙酸正丁酯的收率可达86.5%,TNTs-SO_3H重复使用7次后,乙酰丙酸正丁酯收率仍达81.2%。