負載型磷鉬釩雜多酸催化果糖一鍋法制備2,5-二甲酰基呋喃

趙樹偉，楊真真，齊崴，蘇榮欣，何志敏

?

負載型磷鉬釩雜多酸催化果糖一鍋法制備2,5-二甲酰基呋喃

趙樹偉1，楊真真1，齊崴1，2，3，蘇榮欣1，2，3，何志敏1，2

（1天津大學化工學院化學工程研究所；2化學工程聯合國家重點實驗室(天津大學)；3天津市膜科學與海水淡化技術重點實驗室，天津300072）

首先制備了兼具酸性和催化醇氧化活性的Keggin型雜多酸H4PMo11VO40，為使其可以重復利用，又制備了孔道均勻、比表面積大的介孔二氧化硅作為載體，并將H4PMo11VO40固載在二氧化硅上作為催化劑，實現了在外加氧氣條件下，一鍋法催化果糖經脫水和氧化制備2,5-二甲酰基呋喃（2,5-DFF）。對雜多酸及載體進行了一系列表征，通過優化反應過程得到了最佳反應條件：在120℃下，DMSO作為溶劑，催化劑、果糖與DMSO質量比為1∶10∶100，反應時間4h，前1h通入N2，體系生成5-HMF并防止了果糖的直接氧化，后3h通入O2，催化氧化5-HMF生成2,5-DFF，所得2,5-DFF的最高收率為48.4%。催化劑的重復利用實驗表明：使用5次后再次負載仍可保持較高的催化活性。

磷鉬釩雜多酸；生物質；催化；果糖；2,5-二甲酰基呋喃

隨著石油等化石能源的消耗，環境污染的日益嚴重，開發利用儲量豐富、可再生的生物質資源已成為研究熱點。在生物質資源中，所占比例最大的碳水化合物對于生產大宗化學品、能源替代品具有重要意義[1-4]。5-羥甲基糠醛（5-HMF）是生物質資源綜合利用過程中的重要中間體[5-6]，經氧化可得到高附加值產品2,5-二甲酰基呋喃（2,5-DFF）、可用于生產醫藥[7]、滅菌劑[8]、雜環配體[8]等多種化學品，并在有機合成工業中具有潛在用途[9]。……