一种γ-戊内酯的制备方法

本发明涉及生物质平台化学品高附加值利用，尤其涉及一种γ-戊内酯的制备方法。

背景技术：

1、近年来，发展绿色可再生资源迫在眉睫。针对自然界唯一可再生碳资源，开发高效的生物质资源利用技术，是缓解目前世界能源危机和改善生态系统的关键所在。生物质基平台化学品，由于种类繁多且可通过化学法( 加氢、氧化等)进一步转化为其它高附加值产品，在未来工业中具有巨大的应用潜力。γ-戊内酯（c5h8o2）作为一种生物质基平台化物，在食品业、有机合成、生物炼制及石油化工行业具有广阔的应用前景，受到了国内外科学家广泛的关注。

2、α-当归内酯（c5h6o2）可从葡萄、大豆和甘草等植物中提取而来。将其转化为γ-戊内酯可以实现100%的碳原子利用率。因此，被认为是制备γ-戊内酯的理想原料。如张锁江院士课题组采用10% pd/c催化剂和离子液体为溶剂，在4.0 mpa h2下实现了转化α-当归内酯制备γ-戊内酯的过程工艺。类似的，ru/c催化剂、pd–nio等催化剂在高压h2下同样可以实现上述过程。尽管目前的技术可以实现α-当归内酯转化为γ-戊内酯，但高压氢气的潜在危害、贵金属催化剂的高成本等方面仍需改进。因此，亟需开发更经济和更有效的反应方法，以高效率、低成本转化α-当归内酯转化为γ-戊内酯，特别是在非氢气氛围下实现上述转化过程。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种在非氢气氛围下制备γ-戊内酯的新方法。所述γ-戊内酯由α-当归内酯催化制备。

2、本发明目的通过以下技术方案实现：

3、以α-当归内酯作为反应底物，与反应溶剂、催化剂，按一定比例混合于带压微波反应器中，在一定温度条件下密闭反应一定时间，反应结束后得到γ-戊内酯。

4、所述反应溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、环己醇中的至少一种。

5、所述催化剂为金属盐，包括但不局限于la(otf)3、y(otf)3、yb(otf)3、sc(otf)3、sccl3、sc(no3)3等中的至少一种，催化剂与反应物之间的摩尔比为0.0125-0.075。

6、所述反应器为微波带压反应器。

7、所述反应温度可为130-170 oc，反应时间可为1-6 h.

8、与现有技术相比，本发明具有如下突出的优点：

9、本发明首次报道了非氢气氛围下以生物质基α-当归内酯为原料制备γ-戊内酯。本发明以醇作为还原剂代替高压氢气，反应条件温和，极大降低了潜在的危险。本发明以廉价易得金属盐代替贵金属催化剂，极大降低了生产成本。本发明催化剂高效、用量少、简单易得且易回收，产物收率高、副产物少。

技术特征：

1.一种γ-戊内酯的制备方法，其特征在于：以α-当归内酯为原料，采用醇作为反应溶剂和还原剂，以金属盐为催化剂，在非氢气氛围下于一定温度条件下密闭反应器中反应一定时间，实现了γ-戊内酯的高选择性合成。本发明以醇作为还原剂代替高压氢气，反应条件温和，极大降低了潜在的危险。本发明以廉价易得金属盐代替贵金属催化剂，极大降低了生产成本。本发明催化剂高效、用量少、简单易得且易回收，产物收率高、副产物少，极具应用潜力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所使用的反应器包括微波带压反应器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所使用的催化剂为金属盐，包括但不局限于la(otf)3、y(otf)3、yb(otf)3、sc(otf)3、sccl3、sc(no3)3等中的至少一种，催化剂与反应物之间的摩尔比为0.0125-0.075。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所使用的溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、环己醇中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所使用温度为130-170 oc区域之间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所使用时间为1-6 h区域之间。

技术总结
本发明公开了一种以α‑当归内酯为原料，采用醇作为反应溶剂和还原剂，以金属盐为催化剂，在非氢气氛围下于一定温度条件下密闭反应器中反应一定时间，实现了γ‑戊内酯的高选择性合成。本发明以醇作为还原剂代替高压氢气，反应条件温和，极大降低了潜在的危险。本发明以廉价易得金属盐代替贵金属催化剂，极大降低了生产成本。本发明催化剂高效、用量少、简单易得且易回收，产物收率高、副产物少，极具应用潜力。

技术研发人员：李伏坤,田源,帅林,代金杭,王星敏
受保护的技术使用者：重庆工商大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15