一种木质素解聚方法

本发明属于生物质资源利用，具体涉及一种木质素解聚方法。

背景技术：

1、木质素是木质纤维素的主要组成部分，是重要的生物质资源，同时也是自然界中唯一能提供可再生芳基化合物的非化石资源，其解聚产物—愈创木酚、芳香醛(酸)、环烷烃等可用于生物新材料、高值化学品、能源等领域。草本植物中木质素含量为8-15％，针叶木中为25-38％，阔叶木中为20-30％。木质素主要由3种前体(对香豆醇、松柏醇和芥子醇)通过c-o键(β-o-4、α-o-4、4-o-5')和c-c键(β-β、β-1、β-5、5-5')连接组成。其中α-o-4、β-o-4等c-o键连结构是天然木质素中的主要结构，其所占比重在43-65％。因此，开发绿色、高效、低成本的木质素解聚方案就显得意义非凡。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种木质素解聚方法。本发明所提供的木质素解聚的方法，提高了木质素中含量较多的c-o的断键效率，为有效利用木质素资源制取高值化学品提供一条新的技术路线。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种木质素解聚方法，将木质素溶于溶剂中，以lewis酸作为催化剂进行反应。

4、进一步地，所述木质素包括木质素磺酸钠或木质素二聚体模型化合物。

5、进一步地，所述lewis酸为三氟甲基磺酸盐。

6、进一步地，所述三氟甲磺酸盐包括hf(otf)4、al(otf)3、fe(otf)3、ce(otf)4中的一种。

7、进一步地，所述溶剂为有机羧酸。

8、进一步地，所述有机羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的一种。

9、进一步地，所述木质素与溶剂的质量体积比为5-100mg：1ml。

10、进一步地，所述催化剂与木质素摩尔质量比为1-8μmol：1mg。

11、进一步地，所述反应的温度为80-160℃，时间为1-48h。

12、进一步地，所述反应在常压下进行。

13、本发明有益的技术效果在于：

14、本发明通过筛选lewis酸催化剂和有机酸的种类，使得木质素模型物在lewis酸催化剂和有机酸的协同作用下发生解聚，其中，有机酸在木质素的解聚过程中，不仅作为溶剂溶解木质素，而且还作为亲核试剂参与反应，捕获反应过程中的活性中间体，从而生成目标化合物。与现有技术中的木质素模型物降解方法相比，本发明具有更高的产物收率，为有效利用木质素资源制取高附加值化学品提供了一条新的技术路线

15、本发明的方法是在常压下对木质素进行解聚，操作方法简单，反应条件温和，而且所得到的解聚产物是重要的医药中间体和大宗化学品。

16、本发明的木质素解聚方法，稳定性好，反应活性高、且成本较低。

技术特征：

1.一种木质素解聚方法，其特征在于，将木质素溶于溶剂中，以lewis酸作为催化剂进行反应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木质素包括木质素磺酸钠或木质素二聚体模型化合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lewis酸为三氟甲基磺酸盐。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述三氟甲磺酸盐包括hf(otf)4、al(otf)3、fe(otf)3、ce(otf)4中的一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂为有机羧酸。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述有机羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木质素与溶剂的质量体积比为5-100mg：1ml。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂与木质素摩尔质量比为1-8μmol：1mg。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的温度为80-160℃，时间为1-48h。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应在常压下进行。

技术总结
本发明公开了一种木质素解聚方法。本发明所述方法是通过筛选Lewis酸催化剂和有机酸的种类，使得木质素模型物在Lewis酸催化剂和有机酸的协同作用下发生解聚，其中，有机酸在木质素的解聚过程中，不仅作为溶剂溶解木质素，而且还作为亲核试剂参与反应，捕获反应过程中的活性中间体，从而生成目标化合物。与现有技术中的木质素模型物降解方法相比，本发明是在常压条件下对木质素进行解聚，反应条件温和，且具有更高的产物收率，为有效利用木质素资源制取高附加值化学品提供了一条新的技术路线。

技术研发人员：朱瑞,张梁,顾正华,辛瑜,郭忠鹏
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25