生物质制备乙酰丙酸的研究进展.pdf

■ 2013，VoI．30No．10亿 与壁 物 互程 Chemistry Bioengineering doi：10．3969／j．issn．1672—5425．2013．10．002 生物质制备乙酰丙酸的研究进展 邹春华 。王 君 ，陈明强。杨忠连 ，张 晔，胡青松 (安徽理工大学化学工程学院，安徽 淮南 232001) 摘 要 ：介绍 了生物质制备 乙酰丙酸的生产工艺、催化剂类型和分离提纯方法 ，旨在全面 了解 以生物质为原料制备 乙酰 丙酸的研 究进展 。 关键词 ：生物质；乙酰丙酸 ；催化剂；提纯 中图分类号：TQ225．123 文献标识码：A 文章编号：1672—5425(2013)1O—ooO4—03 目前，大约有86 的能源和969，6的有机化学品来 1 乙酰丙酸的生产工艺 源于化石资源[1]。随着煤炭、石油和天然气等不可再 生资源的不断消耗，能源危机 、温室效应和其它环境污 目前，乙酰丙酸的生产工艺按制备方法主要分为 染问题13益严重，可再生资源和化学品的探索已成为 两大类，即糠醇催化水解法和生物质直接水解法[14-t9]。 研究热点∞]。生物质是一类重要的可再生资源 ，分布 1．1 糠醇催化水解法 广泛 ，储量丰富，作为有机化学品和材料 的重要来源受 糠醇催化水解法是 以生物质为原料 ，首先降解为 到广泛关注 。预计到 2020年，全球将有 5O 的有机 糠醛，然后糠醛加氢生成糠醇 ，糠醇在酸催化下，通过 化学品和材料来源于生物质。美国计划到 2020年至 水解、开环、重排反应生成乙酰丙酸。该法的关键在于 少有 1O95／的化学基础产品来源于木质生物质 ，到 2O5O 开环和重排 ，其主要反应方程式为 ： 年将提高到 5O 。我国也正致力于生物质能源的研 o 衄 H 旦 一一cH2cH2CooH 究和探索，近年来有极大的发展[5圳。 。 、_IJ lf O 乙酰丙酸是来源于生物质的一种重要平台化合 该法的代表工艺主要有 ： 物，利用乙酰丙酸可以合成数量众多的精细化工产品、 (1)大冢化学药 品公司的糠醇催化水解法：1otol 材料或能源物质。乙酰丙酸极易溶于水和醇、醚等有 糠醇，加 1～1．5mol盐酸 ／草酸 (催化剂)以及 1O～ 机溶剂，但不溶于汽油、煤油、松节油、四氯化碳等，其 25otol水，在 7O～100℃下添加 5～15otol的甲乙酮 、 水溶液的酸性 比醋酸强，低毒，易燃，具有吸湿性。乙 酰丙酸含有a一氢、羧基和羰基等官能团，具有高反应活 二乙酮、丙酮、甲基异丁基酮或环 己酮反应，可生成 性及极好的亲核反应特性[1 ，能进行酯化 、氧化还 0．85--0．90mo1(859，6～9O9／6)乙酰丙酸 ]。 原、取代、聚合等多种化学反应，作为基础化学原料应