一种2,5-呋喃二甲醛纯化的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610259815.0

申请日:

20160426

公开号:

CN105884721A

公开日:

20160824

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C07D307/46

主分类号:

C07D307/46

申请人:

张玲

发明人:

王琪宇,王新

地址:

432000 湖北省孝感市高新区丹阳社区理丝小区商城二期201号房

优先权:

CN201610259815A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种2,5‑呋喃二甲醛纯化的方法:再将2,5‑呋喃二甲醛粗品和去离子水在适宜温度下混合后,在适宜温度和流速下,令其通过装有吸附剂的层析柱中进行吸附,再经脱水,得到2,5‑呋喃二甲醛纯化产品。

权利要求书

1.一种2,5-呋喃二甲醛纯化的方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1.吸附剂的制备:在反应釜中按重量份计加入100份硼选择吸附树脂、1-10份乙烯基吡啶,0.1-1份2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛,500-1000份水,1-4份聚乙烯醇,0.5-2份过氧化苯甲酰,在80℃反应6h后升温至85℃反应2h,再升温至95℃反应6h,过滤,烘干后得到吸附剂;步骤2.吸附提纯2,5-呋喃二甲醛:按重量份计,100份2,5-呋喃二甲醛粗品,500-2000份去离子水在80~100℃条件下混合1-5h,,经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附,温度80~100℃,流速1-5BV/h,再经脱水,可得到2,5-呋喃二甲醛纯化产品。

说明书

技术领域

本发明涉及一种提纯的方法,特别是一种2,5-呋喃二甲醛纯化的方法。

背景技术

2,5-呋喃二甲醛(DFF)是一种重要的呋喃类衍生物,2,5-呋喃二甲醛在许多领域有广泛的应用,而且其商业价格非常昂贵。5-羟甲基糠醛作为重要的平台化合物可以由碳水化合物转化获得。通过先脱水合成HMF中间体,再在不分离出HMF的情况下原位选择性氧化合成DFF,5-羟甲基糠醛可经氧化反应进一步转化为2,5-呋喃二甲醛。

糠醛为原料制备2,5-呋喃二甲醛,产物含有微量的5-羟甲基糠醛,需要进一步提纯。

CN104496946A提供了一种从二甲亚砜溶液中提纯2,5-呋喃二甲醛的方法,所述包括以下步骤:A)加入蒸馏水,搅拌,得混合溶液;B)加入二氯甲烷,搅拌,静止分层;C)取下层溶液,蒸发除去溶剂,得到2,5-呋喃二甲醛;所述蒸馏水与所述二甲亚砜溶液的体积之比为1-10∶1;所述二氯甲烷与所述混合溶液的体积之比为0.2-2∶1。所述方法操作简单,能有效地把二甲亚砜溶液中的2,5-呋喃二甲醛转移到二氯甲烷中,二氯甲烷沸点较低,容易除去,得到纯度较高的2,5-呋喃二甲醛。

CN105384712A公开了一种利用氯化钾溶液提取2,5-呋喃二甲醛的方法,包括以下步骤:S1.将2,5-呋喃二甲醛的二甲亚砜溶液加入到二氯甲烷,搅拌;S2. 加入质量分数为5~18%的氯化钾溶液,搅拌,静止分层;S3.取下层溶液,蒸发除去溶剂,得到晶体;所述2,5-呋喃二甲醛的二甲亚砜溶液与二氯甲烷的体积之比为1∶1~4;所述氯化钾溶液与所述二氯甲烷的体积之比为1∶1~5。所述方法能有效地把二甲亚砜溶液中的2,5-呋喃二甲醛转移到二氯甲烷中,二氯甲烷沸点较低,容易除去,得到纯度较高的2,5-呋喃二甲醛。

目前文献中所报道的提纯生物基2,5-呋喃二甲醛的方法,通过萃取等提纯方法,消耗大量有机溶剂,需要进行优化。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题,提供一种2,5-呋喃二甲醛纯化的方法。

本发明所述的一种2,5-呋喃二甲醛纯化的方法,通过以下步骤制备:

步骤1.吸附剂的制备:

在反应釜中按重量份计加入100份硼选择吸附树脂、1-10份乙烯基吡啶,0.1-1份2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛,500-1000份水,1-4份聚乙烯醇,0.5-2份过氧化苯甲酰,在80℃反应6h后升温至85℃反应2h,再升温至95℃反应6h,过滤,烘干后得到吸附剂;

步骤2.吸附提纯2,5-呋喃二甲醛:

按重量份计,100份2,5-呋喃二甲醛粗品,500-2000份去离子水在80~100℃条件下混合1-5h,,经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附,温度80~100℃,流速1-5BV h,再经脱水,可得到2,5-呋喃二甲醛纯化产品。

所述的硼选择吸附树脂官能团为含胺基,多羟基基团,为市售产品,如美国杜笙(Tulsion)公司生产的CH-99吸附树脂;乙烯基吡啶为市售产品,如湖北鑫鸣泰化学有限公司生产的产品;2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛为市售产品,如湖北巨胜科技有限公司生产的产品;聚乙烯醇为市售产品,如深圳市伯顺化工有限公司生产的产品;过氧化苯甲酰为市售产品,如湖北盛天恒创生物科技有限公司生产的产品。

所述的2,5-呋喃二甲醛为市售产品。2,5-呋喃二甲酸粗品为提纯前的生物基2,5-呋喃二甲醛,也可以是2,5-呋喃二甲醛与5-羟甲基糠醛的混合物。

与现有技术相比,本发明的催化剂及其制备方法,具有以下有益效果:

非极性大孔吸附树脂具有高的比表面积和微孔结构,在其表面引入2-丁烯醛,2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛的醛基功能团,提高了对2,5-呋喃二甲醛粗品中醛类杂质的吸附能力,可得到质量百分含量最高99.99%的2,5-呋喃二甲醛产品。

具体实施方式

以下实例仅仅是进一步说明本发明,并不是限制本发明保护的范围

实施例中2,5-呋喃二甲醛粗品为按重量份计,将100份质量百分比含量99.9%的2,5-呋喃二甲醛和8份5-羟甲基糠醛混合,配置成2,5-呋喃二甲醛粗品。

实施例1:

步骤1.吸附剂的制备:

在2000L反应釜中加入100Kg硼选择吸附树脂、5Kg乙烯基吡啶,0.5Kg2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛,700Kg水,2Kg聚乙烯醇,1Kg过氧化苯甲酰,在80℃反应6h后升温至85℃反应2h,再升温至95℃反应6h,过滤,烘干后得到吸附剂;

步骤2.吸附提纯2,5-呋喃二甲醛:

将100Kg2,5-呋喃二甲醛粗品,1000Kg去离子水在90℃条件下混合3h,,经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附,温度90℃,流速3BV/h,再经脱水,可得到2,5-呋喃二甲醛纯化产品。产品中2,5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。

实施例2:

步骤1.吸附剂的制备:

在2000L反应釜中加入100Kg硼选择吸附树脂、1Kg乙烯基吡啶,0.1Kg2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛,500Kg水,1Kg聚乙烯醇,0.5Kg过氧化苯甲酰,在80℃反应6h后升温至85℃反应2h,再升温至95℃反应6h,过滤,烘干后得到吸附剂;

步骤2.吸附提纯2,5-呋喃二甲醛:

将100Kg2,5-呋喃二甲醛粗品,500Kg去离子水在90℃条件下混合1h,,经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附,温度80℃,流速1BV/h,再经脱水,可得到2,5-呋喃二甲醛纯化产品。产品中2,5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。

实施例3

步骤1.吸附剂的制备:

在2000L反应釜中加入100Kg硼选择吸附树脂、10Kg乙烯基吡啶,1Kg2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛,1000Kg水,4Kg聚乙烯醇,2Kg过氧化苯甲酰,在80℃反应6h后升温至85℃反应2h,再升温至95℃反应6h,过滤,烘干后得到吸附剂;

步骤2.吸附提纯2,5-呋喃二甲醛:

将100Kg2,5-呋喃二甲醛粗品,2000Kg去离子水在90℃条件下混合1h,,经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附,温度100℃,流速5BV/h,再经脱水,可得到2,5-呋喃二甲醛纯化产品。产品中2,5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。

对比例1

不加入乙烯基吡啶,其它同实施例1。2,5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。

对比例2

不加入2,3,4,5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛,其它同实施例1。2,5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。

对比例3

去掉步骤1,吸附剂使用活性炭,其它同实施例1。2,5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。

经过气相色谱检测,实施例1-3以及对比例1-5提纯后2,5-呋喃二甲醛质 量百分含量的比较见表1:

表1:不同工艺做出的试验样品吸附后2,5-呋喃二甲醛质量百分含量的比较

编号 2,5-呋喃二甲醛质量百分含量% 实施例1 99.95 实施例2 99.90 实施例3 99.99 对比例1 99.09 对比例2 98.37 对比例3 97.01

以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所作出的简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610259815.0 (22)申请日 2016.04.26 (71)申请人 张玲 地址 432000 湖北省孝感市高新区丹阳社 区理丝小区商城二期201号房 (72)发明人 王琪宇王新 (51)Int.Cl. C07D 307/46(2006.01) (54)发明名称 一种2,5-呋喃二甲醛纯化的方法 (57)摘要 本发明提供了一种2, 5-呋喃二甲醛纯化的 方法: 再将2, 5-呋喃二甲醛粗品和去离子水在适 宜温度下混合后, 在适宜温度和流速下, 令其通 过装有吸附剂的。

2、层析柱中进行吸附, 再经脱水, 得到2, 5-呋喃二甲醛纯化产品。 权利要求书1页 说明书3页 CN 105884721 A 2016.08.24 CN 105884721 A 1.一种2, 5-呋喃二甲醛纯化的方法, 其特征在于包括以下步骤: 步骤1.吸附剂的制备: 在反应釜中按重量份计加入100份硼选择吸附树脂、 1-10份乙烯基吡啶, 0.1-1份2, 3, 4, 5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛, 500-1000份水, 1-4份聚乙烯醇, 0.5-2份过氧化苯甲 酰, 在80反应6h后升温至85反应2h, 再升温至95反应6h, 过滤, 烘干后得到吸附剂; 步骤2.吸附提纯2, 5。

3、-呋喃二甲醛: 按重量份计, 100份2, 5-呋喃二甲醛粗品, 500-2000份去离子水在80100条件下混 合1-5h, , 经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附, 温度80100, 流速1-5BV/h, 再经脱水, 可得到2, 5-呋喃二甲醛纯化产品。 权利要求书 1/1 页 2 CN 105884721 A 2 一种2, 5-呋喃二甲醛纯化的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种提纯的方法, 特别是一种2, 5-呋喃二甲醛纯化的方法。 背景技术 0002 2, 5-呋喃二甲醛(DFF)是一种重要的呋喃类衍生物, 2, 5-呋喃二甲醛在许多领域 有广泛的应用, 而且其商业价格非常昂贵。 。

4、5-羟甲基糠醛作为重要的平台化合物可以由碳 水化合物转化获得。 通过先脱水合成HMF中间体, 再在不分离出HMF的情况下原位选择性氧 化合成DFF, 5-羟甲基糠醛可经氧化反应进一步转化为2, 5-呋喃二甲醛。 0003 糠醛为原料制备2, 5-呋喃二甲醛, 产物含有微量的5-羟甲基糠醛, 需要进一步提 纯。 0004 CN104496946A提供了一种从二甲亚砜溶液中提纯2, 5-呋喃二甲醛的方法, 所述包 括以下步骤: A)加入蒸馏水, 搅拌, 得混合溶液; B)加入二氯甲烷, 搅拌, 静止分层; C)取下层 溶液, 蒸发除去溶剂, 得到2, 5-呋喃二甲醛; 所述蒸馏水与所述二甲亚砜溶液。

5、的体积之比为 1-10 1; 所述二氯甲烷与所述混合溶液的体积之比为0.2-2 1。 所述方法操作简单, 能有效 地把二甲亚砜溶液中的2, 5-呋喃二甲醛转移到二氯甲烷中, 二氯甲烷沸点较低, 容易除去, 得到纯度较高的2, 5-呋喃二甲醛。 0005 CN105384712A公开了一种利用氯化钾溶液提取2, 5-呋喃二甲醛的方法, 包括以下 步骤: S1.将2, 5-呋喃二甲醛的二甲亚砜溶液加入到二氯甲烷, 搅拌; S2.加入质量分数为5 18的氯化钾溶液, 搅拌, 静止分层; S3.取下层溶液, 蒸发除去溶剂, 得到晶体; 所述2, 5- 呋喃二甲醛的二甲亚砜溶液与二氯甲烷的体积之比为1 。

6、14; 所述氯化钾溶液与所述二氯 甲烷的体积之比为1 15。 所述方法能有效地把二甲亚砜溶液中的2, 5-呋喃二甲醛转移到 二氯甲烷中, 二氯甲烷沸点较低, 容易除去, 得到纯度较高的2, 5-呋喃二甲醛。 0006 目前文献中所报道的提纯生物基2, 5-呋喃二甲醛的方法, 通过萃取等提纯方法, 消耗大量有机溶剂, 需要进行优化。 发明内容 0007 本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题, 提供一种2, 5-呋喃二甲醛 纯化的方法。 0008 本发明所述的一种2, 5-呋喃二甲醛纯化的方法, 通过以下步骤制备: 0009 步骤1.吸附剂的制备: 0010 在反应釜中按重量份计加入10。

7、0份硼选择吸附树脂、 1-10份乙烯基吡啶, 0.1-1份 2, 3, 4, 5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛, 500-1000份水, 1-4份聚乙烯醇, 0.5-2份过氧化苯 甲酰, 在80反应6h后升温至85反应2h, 再升温至95反应6h, 过滤, 烘干后得到吸附剂; 0011 步骤2.吸附提纯2, 5-呋喃二甲醛: 0012 按重量份计, 100份2, 5-呋喃二甲醛粗品, 500-2000份去离子水在80100条件 下混合1-5h, , 经过装有吸附剂的层析柱中进行吸附, 温度80100, 流速1-5BVh, 再经脱 说明书 1/3 页 3 CN 105884721 A 3 水,。

8、 可得到2, 5-呋喃二甲醛纯化产品。 0013 所述的硼选择吸附树脂官能团为含胺基, 多羟基基团, 为市售产品, 如美国杜笙 (Tulsion)公司生产的CH-99吸附树脂; 乙烯基吡啶为市售产品, 如湖北鑫鸣泰 化学有限公司生产的产品; 2, 3, 4, 5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛为市售产品, 如湖北巨 胜科技有限公司生产的产品; 聚乙烯醇为市售产品, 如深圳市伯顺化工有限公司生产的产 品; 过氧化苯甲酰为市售产品, 如湖北盛天恒创生物科技有限公司生产的产品。 0014 所述的2, 5-呋喃二甲醛为市售产品。 2, 5-呋喃二甲酸粗品为提纯前的生物基2, 5- 呋喃二甲醛, 也可以。

9、是2, 5-呋喃二甲醛与5-羟甲基糠醛的混合物。 0015 与现有技术相比, 本发明的催化剂及其制备方法, 具有以下有益效果: 0016 非极性大孔吸附树脂具有高的比表面积和微孔结构, 在其表面引入2-丁烯醛, 2, 3, 4, 5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛的醛基功能团, 提高了对2, 5-呋喃二甲醛粗品中醛类 杂质的吸附能力, 可得到质量百分含量最高99.99的2, 5-呋喃二甲醛产品。 具体实施方式 0017 以下实例仅仅是进一步说明本发明, 并不是限制本发明保护的范围 0018 实施例中2, 5-呋喃二甲醛粗品为按重量份计, 将100份质量百分比含量99.9的 2, 5-呋喃二甲醛。

10、和8份5-羟甲基糠醛混合, 配置成2, 5-呋喃二甲醛粗品。 0019 实施例1: 0020 步骤1.吸附剂的制备: 0021 在2000L反应釜中加入100Kg硼选择吸附树脂、 5Kg乙烯基吡啶, 0.5Kg2, 3, 4, 5-双 (2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛, 700Kg水, 2Kg聚乙烯醇, 1Kg过氧化苯甲酰, 在80反应6h后升 温至85反应2h, 再升温至95反应6h, 过滤, 烘干后得到吸附剂; 0022 步骤2.吸附提纯2, 5-呋喃二甲醛: 0023 将100Kg2, 5-呋喃二甲醛粗品, 1000Kg去离子水在90条件下混合3h, , 经过装有 吸附剂的层析柱中进行吸附,。

11、 温度90, 流速3BV/h, 再经脱水, 可得到2, 5-呋喃二甲醛纯化 产品。 产品中2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。 0024 实施例2: 0025 步骤1.吸附剂的制备: 0026 在2000L反应釜中加入100Kg硼选择吸附树脂、 1Kg乙烯基吡啶, 0.1Kg2, 3, 4, 5-双 (2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛, 500Kg水, 1Kg聚乙烯醇, 0.5Kg过氧化苯甲酰, 在80反应6h后 升温至85反应2h, 再升温至95反应6h, 过滤, 烘干后得到吸附剂; 0027 步骤2.吸附提纯2, 5-呋喃二甲醛: 0028 将100Kg2, 5-呋喃二甲醛粗品, 500Kg。

12、去离子水在90条件下混合1h, , 经过装有吸 附剂的层析柱中进行吸附, 温度80, 流速1BV/h, 再经脱水, 可得到2, 5-呋喃二甲醛纯化产 品。 产品中2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。 0029 实施例3 0030 步骤1.吸附剂的制备: 0031 在2000L反应釜中加入100Kg硼选择吸附树脂、 10Kg乙烯基吡啶, 1Kg2, 3, 4, 5-双 (2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛, 1000Kg水, 4Kg聚乙烯醇, 2Kg过氧化苯甲酰, 在80反应6h后 说明书 2/3 页 4 CN 105884721 A 4 升温至85反应2h, 再升温至95反应6h, 过滤, 烘干后。

13、得到吸附剂; 0032 步骤2.吸附提纯2, 5-呋喃二甲醛: 0033 将100Kg2, 5-呋喃二甲醛粗品, 2000Kg去离子水在90条件下混合1h, , 经过装有 吸附剂的层析柱中进行吸附, 温度100, 流速5BV/h, 再经脱水, 可得到2, 5-呋喃二甲醛纯 化产品。 产品中2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。 0034 对比例1 0035 不加入乙烯基吡啶, 其它同实施例1。 2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量见表1。 0036 对比例2 0037 不加入2, 3, 4, 5-双(2-亚丁烯基)四氢化粮糠醛, 其它同实施例1。 2, 5-呋喃二甲醛 质量百分含量见表1。 00。

14、38 对比例3 0039 去掉步骤1, 吸附剂使用活性炭, 其它同实施例1。 2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量见 表1。 0040 经过气相色谱检测, 实施例1-3以及对比例1-5提纯后2, 5-呋喃二甲醛质量百分含 量的比较见表1: 0041 表1: 不同工艺做出的试验样品吸附后2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量的比较 0042 编号2, 5-呋喃二甲醛质量百分含量 实施例199.95 实施例299.90 实施例399.99 对比例199.09 对比例298.37 对比例397.01 0043 以上仅为本发明的具体实施例, 但本发明的技术特征并不局限于此。 任何以本发 明为基础, 为解决基本相同的技术问题, 实现基本相同的技术效果, 所作出的简单变化、 等 同替换或者修饰等, 皆涵盖于本发明的保护范围之中。 说明书 3/3 页 5 CN 105884721 A 5 。

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