亚临界水中纤维素选择性氧化制备小分子酸的研究

来源 :第九届全国超临界流体技术学术及应用研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhongbo
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纤维素分布广泛,储量巨大,是制取有机小分子酸的理想原材料。将纤维素在亚临界水 中氧化制取小分子酸,比之传统降解方法,具有效率高、污染小、易操作等优点。通过研究 在亚临界水中纤维素氧化的温度、时间及加入的碱对反应的影响,发现:(1)纤维素氧化的 主要产物为甲酸、乙酸、丁二酸、丙酮醛,其中甲酸、乙酸为主要产物;(2)甲酸收率在低 温下随反应时间延长而增大,高温下随反应时间延长而减小,这是因为高温下甲酸易分解; (3)最高有机碳收率为17%,其余碳则转化为CO2。研究还发现给体系中加入碱,反应有大量 的乳酸、草酸生成,有机碳收率高达达45%,分析认为在碱性条件下,乳酸和草酸等有机酸被 钝化,避免其进一步转化为CO2。以葡萄糖作为纤维素的模型化合物,在相同条件下将其氧化, 发现主要产物为甲酸。加入碱后同样有大量乳酸、草酸生成。由此推测纤维素氧化路线:纤 维素氧化过程是水解、氧化同时进行的反应,纤维素部分水解生成葡萄糖,同时也可能被氧 化生成二氧化碳;葡萄糖水解生成5-羟甲基糠醛,5-羟甲基糠醛进一步被氧化生成甲酸、丙 酮醛等物质;丙酮醛要么水解、重排,生成乳酸,要么氧化生成乙酸和CO2。
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