[发明专利]分子氧辅助活性MnO2催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法

权利要求书

1.分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于其具体步骤如下：

以生物质碳水化合物衍生的重要平台化合物5-羟甲基糠醛（HMF）为反应底物，分子氧为清洁氧化剂，以有机溶剂为溶剂体系，在活性MnO₂的催化作用下使HMF发生氧化反应生成2,5-二甲酰基呋喃。

2.如权利要求1所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于所述HMF与有机溶剂的质量百分比为1%～5%；所述活性MnO₂的用量按质量百分比为HMF的10%～200%，优选40%～100%。

3.如权利要求1所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于所述有机溶剂选自甲苯、四氢呋喃等芳香性试剂、丙酮、乙腈、四氯化碳、二氯甲烷、环己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲基异丁基酮、N-甲基吡咯烷酮，酯类中的一种，优选N,N-二甲基甲酰胺。

4.如权利要求1所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于所述分子氧采用空气或氧气，优选氧气。

5.如权利要求1所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于所述氧化反应过程中的氧气气压为1～16bar，氧化反应的温度为50～130℃，氧化反应的时间为0.5～48h。

6.如权利要求5所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于所述氧化反应过程中的氧气气压为5～10bar；氧化反应的温度为100～120℃，最佳为110℃；氧化反应的时间为2～20h。

7.如权利要求1所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于所述活性MnO₂的制备方法如下：

（1）在KMnO₄中加入蒸馏水，搅拌溶解配成KMnO₄溶液；

（2）将Mn²⁺盐加入蒸馏水配成溶液A；

（3）将KMnO₄溶液转入哈氏合金反应釜中，再加入溶液A，然后加入蒸馏水定容，密闭反应釜，升温反应后，冷却至室温，取样后进行抽滤，滤出物质洗涤，将过滤后的样品烘干后研磨，即得6mm以下的活性MnO₂黑色粉末。

8.如权利要求7所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于在步骤（2）中，所述Mn²⁺盐采用硫酸锰；所述Mn²⁺盐的用量按质量比可为KMnO₄的1.5倍。

9.如权利要求7所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于在步骤（3）中，所述蒸馏水的加入量按哈氏合金反应釜体积的80%填充率；所述升温反应的温度可为150℃，升温反应的时间可为8h；所述洗涤可用蒸馏水洗涤5～10次。

10.如权利要求7所述分子氧辅助活性MnO₂催化制备2,5-二甲酰基呋喃的方法，其特征在于在步骤（3）中，所述烘干的条件为将过滤后的样品置于鼓风干燥箱中110℃±5℃下烘干3～4h。