一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法
【专利摘要】本发明涉及一种将黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，该方法包括以下步骤：1）将1g黑液木质素与12ml甲酸混合；2）将步骤1）产物置于微波反应仪中160℃反应5-90min；3）待步骤2）产物冷却，再加入去离子水冲洗；4）将步骤3）产物静置分层后过滤；5）将步骤4）过滤后的滤液中加入氢氧化钠溶液调节PH至5～6；6）将步骤5）产物用乙酸乙酯萃取3-4次；7）收集步骤6）中每次萃取得到的上层液体，再置于50℃水浴加热，即得。该方法能够显著提高黑液木质素液相降解产物当中得到的4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的比例。
【专利说明】—种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用黑夜木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，属于4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮制备方法的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]木质素是生物质的三大组分之一，在植物中的含量仅次于纤维素，是一类重要的含碳类可再生资源。在造纸制浆过程中，木质素与加入的残留化工原料和水等形成造纸黑液，对环境造成很大污染。而造纸制浆废液回收的木质素具有多种活性基团，具有优良的理化特性，是一种重要的基本工业原料，具有很大的应用价值。运用液相降解的方法处理木质素，从而获得高价值的化学品，对高值化利用造纸黑液木质素以及保护环境，意义重大。
[0003]目前，因为微波加热具有速度快，效率高的优点。微波磁场不但能够产生热效应，还能产生非热效应，使微波场中的某些化学键剧烈震荡而断裂，因此采用微波加热在比较低的温度下就能够降解木质素，而有关微波辅助液相降解木质素制取酚类物质的报道还比较少见，且已有的文献报道中单酚收率较低(只有5%左右)，且对木质素微波作用下的降解机理解释比较模糊，制取得到的单酚化合物各成分混杂且各成分含量较低，不利于对产物进一步提纯，以作为制备高附加值化学品进行使用或销售。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题，是在木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮时，提高4-羟基-3-甲氧 基苯基乙酮产率的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0006]1、一种黑夜木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0007]I)将Ig黑夜木质素与6_16ml供氢溶剂甲酸混合；
[0008]2)将步骤I)产物置于微波反应仪中160°C反应5_90min ；
[0009]3)待步骤2)产物冷却，再加入去离子水，冲洗；
[0010]4)将步骤3)产物静置分层后过滤；
[0011]5)将步骤4)过滤后的滤液中加入氢氧化钠溶液调节PH至5~6 ;
[0012]6)将步骤5)产物用乙酸乙酯萃取3-4次；
[0013]7)收集步骤6)中每次萃取得到的上层液体，再置于50°C水浴加热。
[0014]本发明可以进一步优选步骤2)中反应时间为30min。
[0015]本发明以黑液木质素为原料，利用微波辅助加热，在供氢溶剂体系下，将木质素直接液相降解提高4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的产率，为综合利用黑液木质素，制取高附加值的化学品提供一种新方法。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为实施例1条件下产品的的GC-MS谱图【具体实施方式】
[0017]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0018]实施例1
[0019]称取Ig黑液木质素置于反应容器中，并量取12ml的甲酸倒入反应容器中，轻轻震荡使混合均匀；将反应容器置于微波反应仪中，设定反应温度为160°C，反应时间为30分钟，加热功率为600W，然后反应开始，反应结束后，待温度降低到100°C以下时，取出反应容器；将反应后的产物全部倒入50ml的小烧杯中，用去离子水冲洗3-4次，冲洗液一并倒入烧杯中；待烧杯中出现明显分层现象(下层是沉淀，上层是淡黄色清夜)时，将溶液进行过滤，得到沉淀物和淡黄色溶液；向淡黄色溶液中缓慢加入lmol/L的氢氧化钠溶液，直至用PH试纸测量得到PH为5-6时停止加入，然后将溶液倒入分液漏斗中用乙酸乙酯进行萃取，萃取3-4次；每次将萃取的上层液体倒入圆底烧瓶中，采用真空泵旋转蒸发仪在50°C水浴温度下除去乙酸乙酯，即可得到含有4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的油相产品。
[0020]实施例2
[0021]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应温度为110°C。
[0022]实施例3
[0023]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应温度为130°C。
[0024]实施例4
[0025]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应温度为150°C。
[0026]实施例5
[0027]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应温度为170°C。
[0028]实施例6
[0029]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应温度为180°C。
[0030]实施例7
[0031]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应时间为5min。
[0032]实施例8
[0033]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应时间为15min。
[0034]实施例9
[0035]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应时间为45min。
[0036]实施例10
[0037]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应时间为60min。
[0038]实施例11
[0039]其它步骤同实施例1，但将反应器置于微波反应仪中时，设定反应时间为90min。
[0040]实施例12
[0041]其它步骤同实施例1，但甲酸的加入量为6ml。[0042]实施例13
[0043]其它步骤同实施例1，但甲酸的加入量为8ml。
[0044]实施例14
[0045]其它步骤同实施例1，但甲酸的加入量为10ml。
[0046]实施例15
[0047]其它步骤同实施例1，但甲酸的加入量为16ml。
[0048]实施例16
[0049]对实施例1-11得到的产物作GC-MS谱分析其中，图1为实施例1的条件下产物的GC/MS谱图。下表表1为实施例1-6产品的GC-MS谱结果，表2为实施例1_6产品中4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮GC-MS谱结果和各自4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的产率。下表表3为实施例1和实施例7-11的GC-MS谱结果，表4为实施例1和实施例7_11产品中4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮GC-MS谱结果和各自4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的产率。由结果可知，当设置微波反应仪中时，设定反应温度为160摄氏度时，4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的产率显著提高，当反应温度设置为160摄氏度，反应时间设置为30min，反应的固液比设置为lg/12ml时，反应产物4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的含量和产率达到最高值。
[0050]
【权利要求】
1.一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于包括以下步骤: .1)将Ig黑液木质素与6-16ml甲酸混合； .2)将步骤I)产物置于微波反应仪中160°C反应5-90min； . 3)待步骤2)产物冷却，再加入去离子水冲洗； .4)将步骤3)产物静置分层后过滤； . 5)将步骤4)过滤后的滤液中加入氢氧化钠溶液调节PH至5~6; .6)将步骤5)产物用乙酸乙酯萃取3-4次； . 7)收集步骤6)中每次萃取得到的上层液体，再置于50°C水浴加热，即得。
2.根据权利要求1所述的一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于步骤I)中甲酸的量为12ml。
3.根据权利要求1所述的一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于步骤2)中反应时间为30min。
4.根据权利要求1所述的一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于步骤5)中所使用的氢氧化钠溶液浓度为lmol/L。
5.根据权利要求1所述的一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于步骤3)中加入去离子水冲洗的次数为3-4次。
6.根据权利要求1所述的一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于步骤5)中采用采用真空泵旋转蒸发仪进行水浴加热。
7.根据权利要求1所述的一种黑液木质素液相降解制取4-羟基-3-甲氧基苯基乙酮的方法，其特征在于步骤2)中微波反应仪的功率为600瓦。
【文档编号】C07C49/84GK103508871SQ201310514513
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】沈德魁, 董承健, 肖睿, 张会岩 申请人:东南大学