一种环保型糠醛氧化制糠酸的方法步骤

糠醛是重要的生物质来源化学品，可作为生物质基平台化合物制备多种重要化学品。我国糠呋喃甲醛生产厂家众多，产量大，可提供充足的原料，使得发展糠酸具有可行性。糠酸，又称2-糠酸或2-呋喃甲酸，白色单斜长梭形结晶，可用于合成甲基呋喃、糠酰胺及糠酸酯等。在塑料工业中可用于增塑剂、热固性树脂等；在食品工业中用作防腐剂；也用作涂料添加剂、医药与香料等的中间体。通常由糖醛经氧化制得。由糠醛催化氧化制备糠酸，是一种高效、环保的生物质路线。糠酸分子式为C5H4O3，结构式如下式所示：

 

由糠醛氧化制备糠酸，有三种工艺路线，一种是氧化剂氧化法，一种是催化氧化法，还有一种是康尼查罗（Cannizarro）法。氧化剂氧化法主要以高锰酸钾、亚氯酸钠、双氧水等作为氧化剂，在氧化糠醛的过程中被还原，不能够再生，并且如果反应完毕未淬灭反应会是很大的安全隐患，所以不适合工业化生产；Cannizarro法在生产糠醛的同时，等量地生成糠醇，而且目前糠醇由糠醛直接加氢还原制备的生产工艺非常成熟，反应收率几乎是100％，因此，Cannizarro反应也不适合工业化生产；金属氧化物催化氧化法适合工业化生产，但是这种方法也需要在碱性条件下进行，因此，不可避免地有副产物糠醇生成，目前用金属氧化物作催化剂制备糠酸的报道很多，但是催化剂重复使用率低。因此，选择一种选择性高、重复使用率高的催化剂已成为糠酸生产工业的当务之急。

目前用于糠醛氧化制备糠酸的催化剂以贵重金属为主，其高昂的价格限制了其使用性及进一步的工业化。也有文献报道，使用廉价的氧化铜作为催化剂，但经过实验研究表明，使用单一氧化铜作为催化剂，糠醛的有效转化率不高，氧化铜的回收套用如何处理也没有解决。并且，在反应中不可避免的会有反应杂质糠醇出现，糠醇在反应中会聚合，影响产品的颜色，而现有的文献中并没有涉及对杂质糠醇的处理方案。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种环保型糠醛氧化制糠酸的方法步骤，该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1.原料来源广泛，反应条件温和、选择性高，易于工业化生产，具有生产优势；2.使用纳米金属氧化物催化剂，经过处理后可以循环使用，与之前报道的贵重金属氧化物相比，具有了成本优势；3.使用复配纳米金属氧化物催化剂，与之前的普通金属氧化物相比，选择性高，收率可达93%以上、纯度99.3%以上，具有选择性优势；4.反应体系以水为溶剂，反应过程中没有废气等的排放，是一条绿色的合成路线，具有环保优势；5.提纯了反应杂质糠醇，作为一种副产处理，具有经济优势，现将该一种环保型糠醛氧化制糠酸的方法步骤及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（511211  525398）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。