过渡金属催化5-羟甲基糠醛合成2,5-呋喃二甲酸研究进展

随着绿色合成理念的不断提升,以具有高催化活性、高稳定性及价格低廉等优势的过渡金属催化剂代替强氧化剂和贵金属催化剂催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF)制备精细化学品,逐渐成为研究者关注的焦点。本文综述了近年来廉价过渡金属基催化剂用于催化HMF氧化制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的相关研究,对该领域的最新研究进行了叙述,重点介绍了锰基、铜基、铁/钴基、镍基及其他催化体系在HMF氧化反应中的应用,主要包括锰基金属氧化物、CuCl_(2)催化体系、Fe_(3)O_(4)-CoO_(x)的磁性催化体系等。此外,在介绍上述催化剂的基础上,还对廉价过渡金属基催化剂催化HMF氧化制备FDCA的发展前景进行了展望。     

2-甲基呋喃催化加氢合成2-甲基四氢呋喃研究进展

介绍2-甲基四氢呋喃的性质及应用,综述近年来2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃催化剂及催化反应工艺研究的现状以及2-甲基呋喃催化加氢原理,并对2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃未来研究方向进行了展望.     

糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂的研究进展

本文综述了糠醛加氢制2-甲基呋喃所用的3类催化剂铬铜催化剂、无铬铜类催化剂、非晶态合金催化剂的近期研究进展。重点介绍了各类催化剂的制备及其催化性能,并对相关研究进行了评述。同时对糠醛加氢制备2-甲基呋喃催化剂的研究进行了展望。     

非均相催化剂催化5-羟甲基糠醛氢解制备2,5-二甲基呋喃研究进展

随着化石能源的日益短缺,清洁可再生生物质资源的利用,尤其是制备高品质生物燃料逐渐成为研究热点。2,5-二甲基呋喃（DMF）具有优良的物理化学性质,被认为是最有前途的液体生物燃料之一,可通过生物质平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）选择性氢解制备。HMF化学性质非常活泼,可以转化成多种下游产品,因此设计制备高选择性催化剂对于靶向合成DMF至关重要。本文依据贵金属和非贵金属对催化剂进行分类,详细综述了非均相催化剂在HMF氢解制备DMF反应中的研究新进展;针对目前研究中存在的局限性和问题,提出了催化剂和反应体系的研究方向。此外,指出以生物质为原料直接制备DMF及建立有效的分离技术是实现DMF工业化生产的重要途径。     

5-羟甲基糠醛催化合成2,5-呋喃二甲醛的研究进展

由于化石资源的减少,从可再生生物质原料中合成精细化学品和燃料引起了人们的广泛关注.2,5-呋喃二甲醛(DFF)是5-羟甲基糠醛(5-HMF)的选择性氧化产物之一,它含有两个相当活泼的醛基和一个呋喃环,可以通过各种化学反应如氢化、氧化、聚合和水解转化为其他高附加值化学品和新的聚合物材料.综述了由5-HMF合成DFF的不同...     

Co@NC催化5-羟甲基糠醛选择加氢制备2,5-二甲基呋喃

5-羟甲基糠醛(HMF)选择催化加氢制备高价值液体燃料2,5-二甲基呋喃(DMF)是制备可再生燃料的有效途径.高效、低成本催化剂及催化工艺的开发是关键.以钴基金属有机框架材料ZIF-67为前驱体,通过一定气氛和温度热处理得到钴基催化剂Co@NC,探究了催化剂分别在不同反应条件下的性能.结果表明,以仲丁醇为反应溶剂,在反...     

糠醛气相加氢制2-甲基呋喃新型配合物催化剂研究

制备了一种新型、无毒Cu-Zn-Ca/γ- Al₂O₃配合物催化剂。采用固定床反应器,进行糠醛常压气相催化加氢反应,考察反应温度、催化剂组成、空速和氢醛比等因素的影响。结果表明,在508 K、空速0.32 h^-1、还原温度保持（493～513） K、活化6 h和氢醛物质的量比为10∶1条件下,糠醛转化率达到98.90%,2-甲基呋喃选择性达92.30%,2-甲基呋喃收率达91.28%。作为一种新型的无Cr催化剂,无毒,无污染,可代替Cu-Cr催化剂用于糠醛加氢过程,高活性和高选择性地制取2-甲基呋喃。     

稀土改性Ni/γ-Al_2O_3催化糠醛加氢制2-甲基呋喃的研究

采用超声-浸渍方法制备负载型Ni/γ-Al_2O_3及稀土(nRE∶nNi=1∶100)改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂。以糠醛加氢制2-甲基呋喃为探针反应测试催化性能。结果表明,反应温度为310℃时,Ni/γ-Al_2O_3催化剂糠醛转化率为100%,对2-甲基呋喃选择性为95.3%;添加稀土Nd和Eu改性后,催化剂活性不变,对2-甲基呋喃的选择性从95.3%分别提高到96.2%和97.4%。     

溶胶-凝胶法负载型催化剂上糠醛加氢制备2-甲基呋喃

采用溶胶-凝胶法制备负载型Cu-Cr/SiO2催化剂,进行糠醛气相加氢合成2-甲基呋喃。在无梯度反应器中考察了Cu/Cr摩尔比、温度、氢醛摩尔比对催化加氢性能的影响。并通过X射线衍射探讨了催化剂的活性中心成分。     

2-甲基-3-呋喃硫醇的合成

以糠醛为初始原料经过制取2-甲基呋喃、2-甲基-2,5-二甲氧基-5-二氢呋喃、2-甲基-3-乙酰硫基呋喃等步骤,合成了2-甲基-3-呋喃硫醇。考察了合成工艺条件对产物收率的影响,确定了最佳合成工艺条件:n(2-甲基-3-乙酰硫基呋喃)∶n(NaOH)∶n(NaH2PO4)=1.00∶0.51∶0.99,乙酸加入量3 mL,反应温度95°C,反应时间20 min,在5.90 kPa下收集57~59.5°C的馏分,在此条件下,收率可达83%。     

5-羟甲基糠醛催化氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究进展

综述了近年来羟甲基糠醛选择性氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究现状,探讨了作为对苯二甲酸聚酯的原料替代物,2,5-呋喃二甲酸用于合成可生物降解、资源可再生的生物基聚酯材料,缓解目前的白色污染及资源紧缺等问题的重大意义,分析了不同中间产物的羟甲基糠醛的氧化催化反应路线机理,评述了不同催化体系及工艺条件下HMF催化氧化的效果,并对该工艺新型催化剂的开发及应用前景做出展望。     

5-羟甲基糠醛催化氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究进展

综述了近年来羟甲基糠醛选择性氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究现状,探讨了作为对苯二甲酸聚酯的原料替代物,2,5-呋喃二甲酸用于合成可生物降解、资源可再生的生物基聚酯材料,缓解目前的白色污染及资源紧缺等问题的重大意义,分析了不同中间产物的羟甲基糠醛的氧化催化反应路线机理,评述了不同催化体系及工艺条件下HMF催化氧化的效果,并对该工艺新型催化剂的开发及应用前景做出展望。     

非贵金属催化剂催化氧化5-羟甲基糠醛合成2,5-呋喃二甲酸的研究进展

由生物质平台化合物5-羟甲基糠醛(5-HMF)氧化获得的2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是一类具有广阔应用前景的新型生物基单体,能代替对苯二甲酸生产可降解且性能优良的生物基聚酯.非贵金属催化剂由于价格相对低廉、资源丰富,被广泛用于5-HMF合成FDCA.本文对近年来应用于该反应的非贵金属单一氧化物和非贵金属复合氧化物进行...     

LFT-95型糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂的开发和应用

报道了LFT-95型糠醛加氢制2-甲基呋喃催化剂的开发和工业应用。该催化剂具有低温活性好、收率高、寿命长、强度高等特点,催化活性和反应的选择性优于国内同类产品。     

5-羟甲基糠醛及糖类定向转化制备2,5-呋喃二甲酸的研究进展

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是重要的生物质基平台化学品,具有与重要化工原料对苯二甲酸(PTA)相同的官能团和相似的芳香性,完全可以代替PTA制备绿色环保且可再生的高性能聚合物产品.生物质基5-羟甲基糠醛(HMF)是制备FDCA的最佳原料.该文综述了近十年来HMF定向氧化制备FDCA的方法,如"直接氧化法"、"贵金属催...     

5-羟甲基糠醛催化氢化制备2,5-呋喃二甲醇的研究进展

2,5-呋喃二甲醇（BHMF）在合成树脂、药物等方面具有重要应用。随着化石资源的日益缩减,由可再生的生物质基平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）催化制备BHMF引起人们的广泛关注。本文在总结了HMF及BHMF物化性质的基础上,介绍了HMF在分子氢、醇类、甲酸3种不同的氢供体中催化加氢制备BHMF的研究近况,总结了贵金属、非贵金属、双金属或多金属协同催化体系在该加氢反应中的应用进展,同时分析了反应过程中温度、时间、催化剂载体、反应溶剂种类及酸值等因素对HMF转化率及BHMF得率的影响。最后对HMF催化转化制备BHMF的研究前景进行了总结和展望,提出了使用醇类代替氢气作为氢供体,开发非贵金属及金属协同催化体系将是该选择性氢化反应的重要研究方向之一。     

甲醇供氢体系铜锌双金属催化糠醛加氢转化

以Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料,采用共沉淀法合成了一系列铜锌双金属催化材料。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)、氮气等温吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、热重/差热分析(TG/DTA)等手段分析表征了催化剂物理化学特性。催化材料表征结果表明,载体Zn组分的引入显著改善了催化剂结构,形成了丰富的介孔结构和部分酸性位点。甲醇供氢体系糠醛加氢转化实验结果显示,合成的Cu-Zn双金属催化剂在甲醇重整产氢和糠醛加氢反应中表现出优异的活性,其中Cu/Zn摩尔比为0.6的CZ-0.60催化活性最高。当CZ-0.60用量为20mg,在160℃反应4h,糠醛完全转化,糠醇产率达89.7%;而在240℃反应8h,糠醛完全转化,2-甲基呋喃产率达26.3%。CZ-0.6...     

ZrOCl2催化琼脂糖制备5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸

以琼脂糖为原料,分别采用CuCl₂、NiCl₂、MnCl₂、MgCl₂、FeCl₃、AlCl₃、ZrOCl₂、SnCl₄为催化剂催化转化制备5-羟甲基糠醛（5-HMF）和乙酰丙酸（LA）,筛选适用于琼脂糖转化的优选催化剂,并对制备条件如溶剂含水量、催化剂用量、反应温度以及反应时间等影响因素进行了考察。研究结果表明：以50mg琼脂糖为原料,ZrOCl₂为催化剂,二甲基亚砜（DMSO）为反应溶剂,在1 mL DMSO/H₂O（体积比为8:2）混合溶剂中,ZrOCl₂用量为琼脂糖中单糖物质的量的10%,140℃下反应60 min,5-羟甲基糠醛（5-HMF）的得率为26.9%,乙酰丙酸（LA）的得率为24.7%。对制备机理分析表明：反应过程中琼脂糖首先水解为醛型单糖,然后在催化剂作用下醛型单糖异构化再脱水转化为5-HMF,部分5-HMF在酸的作用下进一步转化为LA。