一種木質素氧化降解制備丁香酚的方法技術

一種木質素氧化降解制備丁香酚的方法，即一種以化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚的方法，在木質素與水和溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽質量比為1:5:10-100、催化劑硫酸銅與木質素質量比為1:100-1000、氧化劑氧氣壓力1.0-6.0MPa、反應溫140-200℃、反應時間0.5-4.0h的條件下氧化降解木質素制備丁香酚，并回收重復利用溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽。與現有技術相比：1.在均相體系下氧化降解木質素，反應速度快、產物收率高。2.溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽對木質素具有良好的溶解性能，且自身具有良好的熱穩定性和可重復使用性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種木質素氧化降解制備丁香酚的方法，即一種以化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚的方法。
技術介紹
作為一種來源豐富的可再生資源，木質素經氧化降解可制得高值化學品單酚化合物，它們廣泛應用于醫藥、農藥、食品、涂料等行業。目前木質素的氧化降解反應多采用濕法氧化法，該法存在非均相反應速率低、廢液排放量大、產物選擇性差、設備腐蝕嚴重等缺點，屬非環境友好工藝。由此，本申請采用對木質素具有良好溶解性能的化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決現有木質素氧化降解制備單酚化合物存在的非均相反應速率低、廢液排放量大、產物選擇性差、設備腐蝕等缺點，采用一種對木質素具有良好溶解性能的化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚。本專利技術涉及一種木質素氧化降解制備丁香酚的方法，即一種以化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚的方法，在木質素與水和溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽質量比為1:5:10-100、催化劑硫酸銅與木質素質量比為1:100-1000、氧化劑氧氣壓力1.0-6.0MPa、反應溫140-200℃、反應時間0.5-4.0h的條件下氧化降解木質素制備丁香酚，并回收重復利用溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽，其中化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽的結構式為本專利技術所述的反應條件以木質素與溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽的質量比為1:40-60、催化劑硫酸銅與木質素質量比為1:300-600、氧化劑氧氣壓力3.0-4.0MPa、反應溫160-180℃、反應時間2-3h為佳。本專利技術通過以下技術方案解決這一技術問題：1.溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽的制備過程如下：氮氣保護下，將31.08g三氮唑與70.04g磷酸三甲酯置于反應瓶中，室溫下攪拌2h后，緩慢升溫至回流反應11h，將所得反應混合物在60℃減壓蒸餾除去未反應的磷酸三甲酯，得到溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽，收率為97.4％。2.將木質素與水和溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽質量比為1:5:10-100、催化劑硫酸銅與木質素質量比為1:100-1000的木質素、水、溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽和催化劑硫酸銅置于高壓反應釜中，攪拌使木質素和硫酸銅溶解得均相混合物；封釜、氧氣置換釜內空氣三次，并充氧氣氣壓至1.0-6.0Mpa后，升溫至140-200℃下反應0.5-4.0h；反應結束后，水浴降溫、泄壓、開釜，向反應混合物中加入適量的水攪拌沉淀未反應木質素，定量濾紙過濾、洗滌、干燥濾餅至恒重，稱量后計算木質素轉化率；合并洗滌液和母液，用適量的萃取劑二氯乙烷萃取混合液5次，合并萃取液，減壓蒸餾回收萃取劑二氯乙烷，得到產物丁香酚，用液相色譜測產物丁香酚含量，并計算其選擇性。萃余相經減壓蒸餾脫除水后，直接重復使用。3.本專利技術所采用的溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽對木質素和硫酸銅具有良好的溶解性能，且自身具有良好的熱穩定性和重復使用性能。本專利技術與傳統降解反應相比，其特點是：1.在均相體系下氧化降解木質素，反應速度快、原料轉化率和產物選擇性高。2.溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽對木質素具有良好的溶解性能，且自身具有良好的熱穩定性和可重復使用性。具體實施方法下面結合實施例對本專利技術的方法做進一步說明，并不是對本專利技術的限定。實施例1：木質素1.0g、水5.0g、溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽50g、催化劑硫酸銅0.002g置于高壓反應釜中，攪拌使木質素和催化劑硫酸銅溶解得均相混合物；封釜、氧氣置換釜內空氣三次，并充氧氣氣壓至4.0Mpa后，升溫至170℃下反應時間3.0h；反應結束后，水浴降溫、泄壓、開釜，向反應混合物中加入50g水攪拌沉淀未反應木質素，定量濾紙過濾、洗滌、干燥濾餅至恒重，稱量后計算木質素轉化率為100％；合并洗滌液和母液，用50g萃取劑二氯乙烷萃取混合液5次，合并萃取液，減壓蒸餾回收萃取劑二氯乙烷，得到產物丁香酚，用液相色譜測其含量，計算得丁香酚選擇性為31.6％。實施例2：木質素1.0g、水5.0g、溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽10g、催化劑硫酸銅0.01g置于高壓反應釜中，攪拌使木質素和催化劑硫酸銅溶解得均相混合物；封釜、氧氣置換釜內空氣三次，并充氧氣氣壓至6.0Mpa后，升溫至140℃下反應時間4.0h；反應結束后，水浴降溫、泄壓、開釜，向反應混合物中加入50g去離子水攪拌沉淀未反應木質素，定量濾紙過濾、洗滌、干燥濾餅至恒重，稱量后計算木質素轉化率為100％；合并洗滌液和母液，用50g萃取劑二氯乙烷萃取混合液5次，合并萃取液，減壓蒸餾回收萃取劑二氯乙烷，得到產物丁香酚，用液相色譜測其含量，計算得丁香酚選擇性為33.6％。實施例3：木質素1.0g、水5.0g、溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽100g、催化劑硫酸銅0.001g置于高壓反應釜中，攪拌使木質素和催化劑硫酸銅溶解得均相混合物；封釜、氧氣置換釜內空氣三次，并充氧氣氣壓至5.0Mpa后，升溫至200℃下反應時間0.5h；反應結束后，水浴降溫、泄壓、開釜，向反應混合物中加入50g去離子水攪拌沉淀未反應木質素，定量濾紙過濾、洗滌、干燥濾餅至恒重，稱量后計算木質素轉化率為100％；合并洗滌液和母液，用50g萃取劑二氯乙烷萃取混合液5次，合并萃取液，減壓蒸餾回收萃取劑二氯乙烷，得到產物丁香酚，用液相色譜測其含量，計算得丁香酚選擇性為29.4％。實施例4：木質素1.0g、水5.0g、溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽50g、催化劑硫酸銅0.005g置于高壓反應釜中，攪拌使木質素和催化劑硫酸銅溶解得均相混合物；封釜、氧氣置換釜內空氣三次，并充氧氣氣壓至1.0Mpa后，升溫至200℃下反應時間4h；反應結束后，水浴降溫、泄壓、開釜，向反應混合物中加入50g去離子水攪拌沉淀未反應木質素，定量濾紙過濾、洗滌、干燥濾餅至恒重，稱量后計算木質素轉化率為100％；合并洗滌液和母液，用50g萃取劑二氯乙烷萃取混合液5次，合并萃取液，減壓蒸餾回收萃取劑二氯乙烷，得到產物丁香酚，用液相色譜測其含量，計算得丁香酚選擇性為30.8％。實施例5：木質素1.0g、水5.0g、溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽80g、催化劑硫酸銅0.007g置于高壓反應釜中，攪拌使木質素和催化劑硫酸銅溶解得均相混合物；封釜、氧氣置換釜內空氣三次，并充氧氣氣壓至3.0Mpa后，升溫至175℃下反應時間2.5h；反應結束后，水浴降溫、泄壓、開釜，向反應混合物中加入50g去離子水攪拌沉淀未反應木質素，定量濾紙過濾、洗滌、干燥濾餅至恒重，稱量后計算木質素轉化率為100％；合并洗滌液和母液，用50g萃取劑二氯乙烷萃取混合液5次，合并萃取液，減壓蒸餾本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種木質素氧化降解制備丁香酚的方法，即一種以化合物1?氫?4?甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚的方法，在木質素與水和溶劑1?氫?4?甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽質量比為1:5:10?100、催化劑硫酸銅與木質素質量比為1:100?1000、氧化劑氧氣壓力1.0?6.0MPa、反應溫140?200℃、反應時間0.5?4.0h的條件下氧化降解木質素制備丁香酚，并回收重復利用溶劑1?氫?4?甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽，其中化合物1?氫?4?甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽的結構式為

【技術特征摘要】
1.一種木質素氧化降解制備丁香酚的方法，即一種以化合物1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽為溶劑溶解木質素，在均相體系下氧化降解木質素制備丁香酚的方法，在木質素與水和溶劑1-氫-4-甲基三氮唑磷酸二甲酯鹽質量比為1:5:10-100、催化劑硫酸銅與木質素質量比為1:100-1000、氧化劑氧氣壓力1.0-6.0MPa、反應溫140-200℃、反應時間0.5-4.0h的條件下氧化降解木質素制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉仕偉，劉悅，王亞男，于世濤，李露，宋修艷，解從霞，劉福勝，
申請(專利權)人：青島科技大學，
類型：發明
國別省市：山東;37