一步催化转化木质纤维素制备乙酰丙酸的方法

摘要

本发明公开了一种直接将木质纤维素催化转化为乙酰丙酸的方法。采用特殊结构的酸性离子液体作为催化剂，可以将各种不同生物来源的木质纤维素直接一步水解至基础平台化学品乙酰丙酸。将经研磨后的生物质木质纤维素粉末和酸性离子液体、适量水，按照一定的重量比例混匀后，在微波或非微波条件下加热反应，反应液经溶剂萃取，便可得到乙酰丙酸，离子液体经回收后可以循环使用。经此方法得到的乙酰丙酸相对于投料的生物质木质纤维素的质量产率可以超过35％。本发明以酸性离子液体替代强腐蚀性的硫酸等传统无机酸催化剂，更符合绿色化学要求，缩短了反应步骤和反应时间，避免了设备腐蚀、酸液回收困难等问题，催化剂环境友好，可多次循环使用。

主权项

一步催化转化木质纤维素制备乙酰丙酸的方法，其特征在于，将质量比不大于10000的酸性离子液体和木质纤维素混合反应，反应温度为0～400℃，反应时间为0.01～100h；将反应液经萃取，得到乙酰丙酸；所述的酸性离子液体的阳离子选自如下基团：咪唑阳离子、吡啶阳离子、季铵阳离子、季鏻阳离子、哌啶阳离子、吡咯阳离子、吡唑阳离子、苯并咪唑阳离子、胍类阳离子、噻唑阳离子、三唑阳离子、锍盐阳离子、联吡啶阳离子中的一种或两种以上混合，具体结构通式以下：其中：R为氢或含有不超过100个碳原子的烷基、烯基、炔基、羟烷基、烷氧基、烷羧基、硝基烷基、环烷基、芳基、杂芳基、磺酸烷基；所述的酸性离子液体的阴离子选自如下基团：氯离子、溴离子、碘离子、硫酸阴离子、硫酸氢阴离子、硝酸阴离子、磷酸阴离子、次磷酸阴离子、四氟硼酸阴离子、六氟磷酸阴离子、六氟化砷阴离子、六氟化锑阴离子、取代或未取代的含有不超过50个碳原子的磺酸阴离子、取代或未取代的含有不超过50个碳原子的芳基磺酸阴离子、取代或未取代的含有不超过50个碳原子的羧酸阴离子、取代或未取代的含有不超过50个碳原子的硫酰胺阴离子、取代或未取代的含有不超过50个碳原子的磺酰胺阴离子、取代或未取代的含有不超过50个碳原子的硫酸酯阴离子中的一种或两种以上混合。