背景技术
通常,聚碳酸酯、聚酯等高分子是用源自石油资源的原料来制备。然而,近年来,石油资源有枯竭之虞,需要提供使用获取自植物等生物质资源的原料来制备的高分子树脂。另外,二氧化碳排放量的增加以及积累所导致的全球变暖会造成气候变化等,从这一点出发,也需要开发作为原料使用制备过程中碳排放极少的植物衍生单体的高分子。1,3-环戊二醇(1,3-cyclopentanediol)是由环戊二烯(cyclopentadiene)合成，所述环戊二烯可由双环戊二烯(dicyclopentadiene)的裂解(cracking)获得。环戊二烯在狄尔斯-阿尔德反应(diels-alder reaction) 中反应性非常好，在室温下不到几小时即可重新转化为双环戊二烯。因此,只有在-20℃下保存,才能使用几天。糠醛(furfural)是从植物材料如玉米芯、燕麦、麸皮、米糠、甘蔗渣和锯末等提取的有机化合物。也就是说,所述糠醛是基于生物质的化学物质,可由所述糠醛制备出1,3-环戊二醇。
制备方法
(1)4-羟基-2-环戊烯酮中加入催化剂，以制备3-羟基环戊酮(3-hydroxycyclopentanone);(2)所述3-羟基环戊酮中加入催化剂,以制备1,3-环戊二醇。所述3-羟基环戊酮是用于形成1,3-环戊二醇的中间体(intermediate),由于现有的1,3-环戊二醇的制备方法形成所述中间体,需要经过两个制备步骤,因此制备过程复杂。具体地,由于所述(1)步骤的催化剂和(2)步骤的催化剂的种类不同,存在制备过程复杂的问题,而且存在反应时间长达3小时以上的问题。此外，存在1,3-环戊二醇的收率低于40%的问题。因此,为了解决上述的问题,本发明中提供一种制备方法,可由4-羟基-2-环戊烯酮直接制备1,3-环戊二醇,不会形成中间体3-羟基环戊酮,从而简化制备过程,缩短反应时间,增加1,3-环戊二醇的收率。也就是说,本发明的1,3-环戊二醇的制备方法包含4-羟基-2-环戊烯酮中加入催化剂以制备1,3-环戊二醇的步骤,所述催化剂是去表面氧化层的钌催化剂。
通常,由于钌周围襄着氧化层(native oxide layer),存在阻碍反应的问题。因此,在本发明中,通过对钌催化剂进行热处理来去除存在于周围的氧化层,从而将去表面氧化层的纯钌用作催化剂。就不会形成中间体,因此可将1,3-环戊二醇的收率增加到45%以上[1]。
参考文献
[1]可隆工业株式会社. 1,3-环戊二醇的制备方法:CN202080070830.5[P]. 2022-05-13.