用于生产基于生物的琥珀酸和2,5-呋喃二甲酸二者的方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于对一种馈料进行氧化来生产琥珀酸和2,5-呋喃二甲酸两种产物的方法，该馈料包含乙酰丙酸和/或一种针对琥珀酸的乙酰丙酸氧化前驱体、2,5-呋喃二甲酸的一种或多种呋喃氧化前驱体、以及用于催化该乙酰丙酸组分和该一种或多种呋喃氧化前驱体氧化的钴、锰以及溴化物组分的一种催化有效的组合；该方法包括将该馈料供应到一个反应容器中，供应一种氧化剂，使该乙酰丙酸组分和该一种或多种呋喃氧化前驱体与该氧化剂进行反应以生产琥珀酸和2,5-呋喃二甲酸（FDCA）二者，并且之后回收该琥珀酸和FDCA产物。可以通过该方法将来自果糖、葡萄糖或两者脱水的一种粗脱水产物（包括5-羟甲基糠醛）直接氧化，从而生产2,5-呋喃二甲酸和琥珀酸。
【专利说明】用于生产基于生物的琥珀酸和2, 5-呋喃二甲酸二者的方法
进旦
[0001]使用天然产物作为起始材料来制造目前由基于石油或基于化石燃料的起始材料制成的不同的大规模化学和燃料产品，或制造基于生物的等效物或其类似物已经成为一个越来越重要的领域。举例来说，已经对将天然产物转化成燃料作为基于化石燃料的能源的一种更清洁的并且当然作为一种更可持续的替代物进行了大量研究。
[0002]农业原料(如淀粉、纤维素、蔗糖或菊糖)是用于制造己糖(如葡萄糖和果糖)的廉价并且可再生的起始材料。长期以来已经进而了解到葡萄糖和其他己糖(特别是果糖)可以被转化成其他有用的材料，如2-羟甲基-5-呋喃甲醛，又称为5-羟甲基糠醛或简称羟甲基糠醛(HMF):
【权利要求】
1.一种用于对馈料进行氧化来由该馈料生产琥珀酸和2，5-呋喃二甲酸二者的方法，该馈料包含乙酰丙酸和/或一种针对琥珀酸的乙酰丙酸氧化前驱体、2，5-呋喃二甲酸的一种或多种呋喃氧化前驱体、以及用于催化该乙酰丙酸组分和该一种或多种呋喃氧化前驱体氧化的钴、锰以及溴化物组分的一种催化有效的组合，该方法包括以下步骤: 将该馈料供应到一个反应容器中； 将一种氧化剂供应到该反应容器中； 使该乙酰丙酸组分和该一种或多种呋喃氧化前驱体与该氧化剂发生反应以生产琥珀酸和2，5-呋喃二甲酸二者；并且 将该琥珀酸和2，5-呋喃二甲酸作为产品回收。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该馈料包括一种液体，并且该方法进一步包含以下步骤:通过选择和控制该反应容器内的操作压力来管理由该反应引起的放热温升，使得随着该反应的进行该液体的一部分通过反应热汽化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该反应容器内的该操作压力经过选择和控制，这样使得随着该氧化反应进行该反应容器中所存在的至少一种液体的沸点比该氧化反应开始时的温度高从10摄氏度到30摄氏度。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对一种天然己糖进行酸脱水以便提供一种包含乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛的粗脱水产物，并且将该粗脱水产物直接结合到该馈料中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在该馈料中实质上全部的该乙酰丙酸以及该一种或多种呋喃 氧化前驱体是由该粗脱水产物提供。
6.根据权利要求5所述的方法，其中使果糖、葡萄糖或其组合进行酸脱水以便提供该粗脱水产物。
7.根据权利要求4所述的方法，其中使果糖、葡萄糖或其组合进行酸脱水以便提供该粗脱水产物。
8.根据权利要求3所述的方法，其中一种液体溶剂包括在该馈料中，将该馈料喷洒到该反应容器中，并且在将该馈料流喷洒到该反应器中之前向该反应容器提供溶剂蒸气。
9.根据权利要求8所述的方法，其中当该馈料开始被喷洒到该反应容器中时，该反应容器基本上被溶剂蒸气饱和。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过维持该反应容器内的液体溶剂来保持该反应容器基本上被溶剂蒸气饱和。
11.根据权利要求1所述的方法，其中该氧化剂是氧气或一种含氧气体，并且另外其中将一种惰性稀释气体供应到该反应器中。
12.根据权利要求1所述的方法，其中在将该馈料在供应到该反应容器中之前预加热到该反应温度。
【文档编号】C07C51/42GK103889943SQ201280050956
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】巴拉·萨布拉马尼亚姆, 左晓斌, 达里尔·H·布希, 帕德麦什·温基塔苏布拉马尼亚姆 申请人:堪萨斯大学, 阿彻丹尼尔斯米德兰德公司