固体磷酸铁催化纤维素液化制备乙酰丙酸及乙酰丙酸甲酯

• 作者: 叶俊 王奎 蒋剑春 赵佳平 魏琳珊
• 来源期刊: 林产化学与工业
• 学科: 工学
• 关键词: 纤维素 乙酰丙酸/酯 催化 固体磷酸铁
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 69-74
• 页数: 6页
• 分类号: TQ35
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2020.05.010

摘要

以纤维素为原料、固体FePO4为催化剂,在水/甲醇溶液中制备乙酰丙酸及乙酰丙酸甲酯.通过比较液体酸、金属氯盐、金属硫酸盐以及磷酸铁的催化作用发现,FePO4催化作用下纤维素的转化效率、乙酰丙酸及乙酰丙酸甲酯的总产率均与H2 SO4、Al2(SO4)3催化作用结果相当.其催化作用主要归结为固体FePO4通过水解形成Br?nsted酸及Lewis酸酸性位点,为纤维素水解、葡萄糖异构化及脱水形成乙酰丙酸/酯提供催化活性,实现纤维素定向液化选择性制备乙酰丙酸及乙酰丙酸甲酯.在反应温度220℃、反应时间2 h、微晶纤维素2 g、水/甲醇体积比1:19(溶剂总体积40 mL)、催化剂用量1.5 g的最佳反应条件下,乙酰丙酸及乙酰丙酸甲酯总收率为62.2％.FT-IR、XRD及TG/DTG对纤维素、固体残渣和FePO4催化剂表征结果表明:反应后纤维素得到了有效地液化,催化剂则通过重结晶形式从溶剂体系中分离.考虑到FePO4良好的催化活性和循环利用特性,该工艺的工业化还需要进一步的系统研究.