[发明专利]一种糠醛或5-羟甲基糠醛的提纯方法

说明书

本发明提供一种简单高效的糠醛或5‑羟甲基糠醛(HMF)的提纯方法。包括：在粗糠醛或5‑羟甲基糠醛溶液中，加入含碱的水溶性无机盐溶液，混合后静置分层；收集上层液，加入有机溶剂，过滤除去析出的无机盐固体；分离有机溶剂，即得到浓缩的糠醛或5‑羟甲基糠醛。本发明方法简单有效，成本低，可以很好的除去酸性杂质，糠醛或5‑羟甲基糠醛纯度可以达到95％以上。

技术领域

本发明涉及一种糠醛或5-羟甲基糠醛的提纯方法，属于利用生物质及衍生物合成可再生化学品制备领域。

背景技术

六碳糖脱水可以得到5-羟甲基糠醛，五碳糖脱水可以得到糠醛。5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)，其分子包括一个羟基，一个醛基和一个呋喃环，是一种具有高价值的呋喃类化合物。HMF可以通过不同的反应途径获得各种有用的六碳化合物，如分别经醚化、氧化和加氢可得到呋喃类衍生物，在燃料和高分子合成中有极高的应用潜力；一些重要的非呋喃类化合物可经HMF开环、异构得到。因此，HMF被视为生物质转化中一个重要的平台化合物，即从此化合物出发，可以合成多种有高附加值的下游产品，同时也被美国能源部确定为12个“平台化合物”之一。同样地，糠醛也是重要的基本有机化合物。

HMF可以通过六碳糖脱水制备，其反应方程式可表示为：

脱水后的反应体系中除HMF外，还含有多种杂质，例如甲酸、乙酰丙酸、胡敏素等，这些杂质与HMF沸点、极性等性质相近，因此难于分离。

HMF作为一种重要的中间平台化合物分子，具有潜在的市场价值。因此不仅仅要优化它的合成步骤，也要积极寻找高效的分离纯化方法。为了使HMF整个生产过程规模化，就要解决HMF存在杂质的问题，因为杂质会溶解于多种有机溶剂，与HMF共存，影响HMF最终纯度，并会影响下一步反应。

目前5-羟甲基糠醛(HMF)的纯化主要包括萃取，活性炭吸附，柱分离，蒸馏等。例如王健健等人用乙醚萃取HMF，94.5wt％的HMF被萃取进入乙醚相，从而达到提纯分离(Jianjian Wang,Jiawen Ren,Xiaohui Liu,Guanzhong Lu,and Yanqin Wang.AIChEJournal,2013,59(7):2558-2566)。该方法可以有效的提纯HMF，但仍存在一些问题。用有机溶剂乙醚萃取，仍会残留一些溶于有机溶剂的杂质。Jaewon Jeong等人用水洗来提纯HMF，他们认为水洗可以除去一些副产物，如糖类和乙酰丙酸(Jaewon Jeong，Journal ofIndustrial and Engineering Chemistry，2013,19,1106-1111)。但一些不溶于水的杂质不能有效除去。

其他提纯方法有活性炭吸附、柱分离、蒸馏等。活性炭吸附可以有效除去杂质，但HMF也会有50％的损失。柱分离提纯法虽然能得到非常纯的HMF，但只适合小规模生产。中国专利CN105377825，CN103380120，CN101289435等都用蒸馏法提纯HMF，但果糖脱水得到的HMF大部分都在高沸点的极性溶剂中，而蒸馏法不仅需要大量能量，HMF在高温下还容易分解，因此效果不是很好。

因此，迫切需要寻找一种简单高效的HMF提纯方法。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，提出一种简单高效的糠醛或5-羟甲基糠醛的提纯方法。

一种糠醛或5-羟甲基糠醛的提纯方法，包括：

(1)在粗糠醛或5-羟甲基糠醛溶液中，加入含碱的水溶性无机

盐溶液，混合后静置分层；

(2)收集上层液，加入有机溶剂，过滤除去析出的无机盐固体；

(3)分离有机溶剂，即得到浓缩的糠醛或5-羟甲基糠醛。