2,5-二甲基呋喃

2023/5/15 10:47:42 作者:谷雨

随着化石能源的日益消耗,开发可再生的新能源燃料替代化石燃料已成为当前一个研究热点。其中生物质能源由于其来源广泛、分布广、廉价,并且作为唯一含有有机碳的可再生能源,被认为是化石能源最理想的替代物。目前,生物质衍生的化学品2,5-二甲基呋喃(DMF)是研究最为广泛的燃料替代品,具有众多类似于汽油的优良性能。例如,DMF具有高能量密度(30MJ/L)和高辛烷值(119),沸点为92~94℃,在水中的溶解度仅为0.26wt%,可以与汽油互溶,也可单独使用。相比于易溶于水、不易保存、燃烧性能低的生物燃料乙醇,DMF被认为是一种更具发展前景的生物质燃料。

2,5-二甲基呋喃

制备方法

目前,DMF主要是通过金属催化剂催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢/氢解得到,其中催化剂大多包括钯、钌等贵金属,近年来也有一些关于镍、钴、铜和铁等非贵金属催化的报道。Zuojun Wei等采用Lewis–混合酸与Ru/C催化体系、以二甲基甲酰胺为溶剂,将果糖一锅法转化为DMF,在200℃下反应12h,DMF得率达到66.3%。Panpan Yang等人使用Ni/Co3O4催化HMF加氢制备DMF,反应在130℃下进行,24h后DMF得率达76%,傅尧等人在其文章及中国专利CN 103554066A中,采用Ni-W2C/AC(活性炭)催化剂在180℃下催化HMF加氢,DMF的选择性高,但所用的H2压力较大,且碳化钨成本较高。

现报道的贵金属催化剂活性高,效果好,但高成本限制其应用;而非贵金属仍存在转化率低、选择性差、反应时间长等缺点。同时,大多数催化HMF加氢转化为DMF的氢源为氢气,运输和储存成本高,且需要考虑溶剂对氢气的溶解性。与此相比,甲酸作为供氢体更具优势,其本身是生物质转化过程中的产物,并且可以直接在反应液中通过转移加氢参与反应,加氢效果更为优异。

CN108047174A公开一种2,5‑二甲基呋喃的制备方法,涉及2,5‑二甲基呋喃。将底物呋喃醛类化合物加入到有机溶剂中,配制成反应底物溶液;将反应底物溶液、无水甲酸和非贵金属催化剂混合置于反应釜中,用氮气置换排出空气,加热搅拌进行加氢脱氧反应,得到2,5‑二甲基呋喃。

以制备的负载型非贵金属Ni‑Cu/SBA‑15为催化剂,以甲酸为供氢体,催化呋喃醛类化合物转移加氢合成DMF,整个过程简单、易操作,成本低,并且反应体系绿色,催化剂活性高,DMF的选择性高、产率高,具有广阔的工业应用前景。避免直接使用H2,以甲酸为氢源,便于储存与使用,并且降低反应溶剂对氢气溶解度的要求,加氢效果好,合成方法简单,易操作,能耗低。

免责申明 ChemicalBook平台所发布的新闻资讯只作为知识提供,仅供各位业内人士参考和交流,不对其精确性及完整性做出保证。您不应 以此取代自己的独立判断,因此任何信息所生之风险应自行承担,与ChemicalBook无关。如有侵权,请联系我们删除!
阅读量:388 0

欢迎您浏览更多关于2,5-二甲基呋喃的相关新闻资讯信息

2,5-二甲基呋喃 2023/05/15