本发明涉及三中心多酸催化氧化甘油的用途，主要涉及在生物柴油的副产物甘油选择性转化制备为乳酸的新技术领域。
技术背景:
生物质能源被认为是一种可再生，且储量丰富的能量来源。通过光合作用可以将大气中的co2以有机物的形式储存在生物质中，这就意味着使用生物质能源并不会增加大气中的co2。生物柴油是一种清洁且生物可降解燃料，可从非食用植物、海藻油或动物脂肪中提取，被认为是目前石油衍生柴油的一种可行的替代品或添加剂。商业生物柴油目前可通过液体碱催化c14–c20甘油三酯(tag)和一元或二元醇的酯交换反应合成。而生物柴油的大量生产带来的弊端之一就是副产品甘油的大量积累。甘油的另一个重要来源是生物质(例如油菜籽和葵花籽油)通过三酸甘油酯的水解或醇解而产生。早在一个世纪以前，人们就知道通过植物油和动物油可以直接转化为甲酯和甘油。但是，甘油在近20年来才真正被关注，这主要因为通过菜籽、大豆和葵花油等的酯交换反应来生产生物柴油过程中造成了副产物甘油的大量积累。每合成3mol甲酯就会有1mol甘油产生，约为总产量的10wt％。生物柴油作为一种可再生的清洁能源，欧盟曾指出在2010年，其产量将达到每年一千万吨，也就是说甘油作为副产品的产量将会达到每年一百万吨。另外，自从美国依据b2政策(2％的生物柴油，98％的传统柴油)将2％的低硫柴油换成生物柴油，到2012年，有将近3.6×105吨的甘油进入市场。尽管全球对于生物柴油的生产仍然受限，但是甘油的价格急剧下降，研究结果更是表明甘油本身的市场价值有限，一旦增加生物柴油的产量，将立马降低甘油的市场价值，仅2008年就降低了约60％。来自于生物柴油制备过程中的甘油产量从1992年的6.0×105吨变成了2014年的2.9×109吨。随着生物柴油需求的增加以及甘油价值的下降。人们开始寻求甘油作为一种平台化学品或者基础材料的价值。
乳酸作为一种非常重要的化学平台分子，在食品(作为酸化剂，防腐剂，甚至是细菌性腐坏的抑制剂)、制药、生物可降解纤维、聚乳酸酯和丙烯酸以及环境友好型溶剂等领域都有着广泛的应用，被评为排名前十二的生物平台分子，年产量为1.2×105吨，有望在未来的生物催化合成过程中发挥作用。以甘油为原料制备乳酸是一种低成本高效率的方案，而世界上约95％的乳酸来自于糖和糖醇的发酵，这是一个缓慢且复杂的过程，效率低，成本高，副产物较多且不易纯化。以甘油为原料制备乳酸是一种低成本高效率的方案。研究表明用甘油制备乳酸可以通过多种催化过程实现，包括水热转化、氢解作用和选择性氧化。例如，chaudhari课题组最近报道了在无还原剂和氧化剂条件下基于铜催化甘油转化为乳酸的反应。在温和条件下(200℃，naoh/甘油摩尔比1.5)，cu2o催化甘油转化率高达95.1％，乳酸的选择性高达80％。
多酸(hpas)即多金属氧酸盐(poms)是一类具有氧化还原中心及酸中心的多元金属-氧簇合物，在生物质的定向转化中作为催化剂受到广泛重视。本专利将氨基酸作为碱中心引入到poms中，可以得到赖氨酸与多酸相结合的酸-碱-氧化三中心催化剂lyxh3-xpmo，用于催化甘油的氧化定向转化。利用赖氨酸及多酸复合物在氧气氧化甘油定向转化乳酸的应用可以解决很多技术性问题：
(1)lyxh3-xpmo系列催化剂可以通过调节赖氨酸与poms的配比控制合成不同酸碱性及氧化还原性的poms复合催化剂，可以满足多步cascade反应的需要；同时lyxh3-xpmo是具有双亲性的复合体系，在水中可以自组装为纳米尺寸的胶束，为催化反应提供纳米反应场。
(2)三中心的lyxh3-xpmo分步作用于甘油的转化中：pmo12o403-主要作用于甘油氧气氧化脱氢；碱中心主要作用于dha脱水制备pra；
(3)温和条件下，催化活性最高，甘油转化率达到96％，乳酸产率达到87％。
(4)催化剂可以被重复使用10次以上而保持很好的催化活性，其良好的循环使用性来源于催化剂良好的稳定性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种赖氨酸及多酸复合物在氧气氧化甘油定向转化乳酸的新方法。
本发明涉及提供的一种(c6h15o2n2)xh3-xpmo12o40(x＝1～3)催化甘油的三中心催化剂，具有以下的组成(c6h15o2n2)xh3-xpmo12o40(x＝1～3)，所述的复合物优选为：
(1)(c6h15o2n2)h3pmo12o40
(2)(c6h15o2n2)2hpmo12o40
(3)(c6h15o2n2)3pmo12o40
本发明提供的(c6h15o2n2)xh3-xpmo12o40(x＝1～3)的合成方法如下：
一定量的h3pmo12o40溶解在20-100ml蒸馏水中。赖氨酸溶液(赖氨酸与h3-xpmo12o40的摩尔比为1～3：1)逐滴加入到hpmo溶液中，反应10～60min开始出现黄色沉淀，继续搅拌30～120min后过滤，产物用蒸馏水洗涤2-3次，室温干燥，获得lyxh3-xpmo，产率70～90％。
用本发明提供的催化剂催化氧化甘油的方法如下：
在高压反应釜中，加入1-2m的甘油溶液和(c6h15o2n2)xh3-xpmo12o40催化剂(底物甘油和催化剂质量比例为100：5～20)。将混合液加热到50-70℃时，通入压力是4—15bar的氧气，反应进行6～10h。反应结束后，将催化剂离心分离回用。产物用高效液相色谱检验，甘油的转化率和乳酸的产率分别可以达到70％―90％和70％―90％。
具体实施方式
实施例1
按摩尔比1：2秤取h3pmo12o40和赖氨酸，分别加入到30ml的蒸馏水，赖氨酸溶液逐滴加入到hpmo溶液中，反应60min开始出现黄色沉淀，继续搅拌30min后过滤，产物用蒸馏水洗涤3次，室温干燥，获得ly2hpmo，产率76％。
实施例2
在高压反应釜中，加入含有1m甘油水溶液，同时加入ly3hpmo复合催化剂(底物甘油和催化剂质量比例为100：20)，将此混合物加热到60℃时，通入压力是10bar的氧气，反应进行6h。反应结束后，将催化剂离心分离用于下一次反应。产物用高效液相色谱检验，甘油的转化率达到75％，乳酸的产率达到65％。