一种2-甲基呋喃的电化学制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电化学有机合成技术领域，设及2-甲基快喃的合成方法，具体设及一 种2-甲基快喃的电化学制备方法。
【背景技术】
[0002] 慷醒可来源于玉米巧、棉巧壳和甘庶渣等生物质可再生资源，由于在常温下易自 聚，辛烧值较低（辛烧值为53)，所W不易用作燃料；而其加氨还原的2-甲基快喃具有较高 的辛烧值（辛烧值为74)、质量轻、热值相对己醇提高了 16%和微溶于水等优势，是非常具 有竞争力的汽油类生物质代用燃料之一。同时，2-甲基快喃也是一种重要的有机化工中间 体，广泛应用于农药、医药等方面，如2-甲基快喃可用于制取磯酸氯嗟、磯酸估氨嗟和维生 素Bl等多种药物。
[0003] 2-甲基快喃之前主要通过1，3-戊二締催化氧化得到巧.I.Garnett,M. LPeterson,Preparationoffurancompounds[門.US, 4268421, 1981-05-19.];随后主要 义用慷醒加氨制 2-甲基快喃[P.D.Seemuth,Hy化ogenationprocessusingcationic uthenium-containingzeolite[門.US, 4459419, 1984-07-10]，目前加氨采用的催化剂主 要有化催化剂（亚铭酸铜催化剂）、合金催化剂、复合金属氧化物催化剂、负载型催化剂 W及超细粉末催化剂，但该些催化剂制备成本高、活性低、有一定毒性、稳定性差和寿命短 等缺点。如果发展的新方法可W不需该些金属催化，该将能较好地解决过渡金属消耗和& 污染的问题，降低潜在的工业成本；同时该些反应一般在高温和耐高压的反应装置中进行， 增加了操作难度和设备要求。
[0004] 电化学有机合成被誉为环境友好的绿色合成技术，近年来越来越多人关注用电 化学法进行慷醒加氨生产2-甲基快喃，如Miller,化ckson，andSafTron等口.Li,S. Kelkar,C.H.Lam,K.Luczek,J.E.Jackson,D.J.MillerandC.M.Saffron,Electrochim. Acta, 2012, 64, 87 - 93]报道了在无隔膜单室电解池中，W四了基氯化锭为电解质，用 Al,Fe,Ni,or化做阴极，通过牺牲Ni或Ni-Fe合金的阳极，实现了慷醒加氨成为2-快 喃甲醇（PhOf5.0)和 2-甲基快喃（PhOf1.0) ;GW.Huber等人[S.K.Green,J.Lee,比 J.Kim,G.A.Tompsett,W.B.KimandG.W.Huber,GreenChem, 2013, 15, 1869]报道了在连续 的流动的电催化的隔膜反应器中加入慷醒水溶液，WPt-Ru/C为阳极，Pt/C或Pd/C为阴极， 通过电解水得到的氨还原慷醒，产物为2-快喃甲醇、2-甲基快喃、四氨快喃甲醇和2-甲基 四氨快喃的混合物。该些方法采用了牺牲阳极或加入昂贵的金属催化，消耗了大量的金属 和增加了成本，而且得到的混合物也给后续的分离带来了困难。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种W慷醒为原料 在棚氨化物存在下电化学法制备2-甲基快喃的方法。W慷醒为原料，采用惰性电极，在无 隔膜单室电解池中加入电解质和棚氨化物，常温常压恒电流条件下获得2-甲基快喃，反应 无需消耗阳极和添加金属催化剂，环境友好，条件温和，选择性好，产率高，整个反应过程简 单易行。
[0006] 本发明的合成路线原理如下：
【主权项】
1. 一种2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在无隔膜的电解 池中依次加入电解质、棚氨化物、电解溶剂、慷醒，插入阳极及阴极，揽拌，通电，恒流条件下 进行反应，反应完成后，用有机溶剂对电解液进行有机萃取然后再分离提纯得到产物2-甲 基快喃，或对电解液进行蒸馈并低温冷凝收集得到产物2-甲基快喃。
2. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于：所述阴极为 镶、销、铁或其中的一种或两种W上的合金或石墨；所述阳极为销或石墨。
3. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述棚氨化物 为皿4^或BH 3CN-的钢盐、钟盐、锋盐、无机胺盐或有机胺盐中的一种或两种。
4. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述电解溶剂 为N-甲基化咯烧酬、N，N-二甲基甲酷胺、二己二醇二甲離。
5. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述电解质为 高氯酸或氣棚酸的裡盐、钢盐、钟盐、无机锭盐或有机锭盐中的一种或两种W上。
6. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述电解质在 电解溶剂中的摩尔浓度为0. 1?0. 2mol/L。
7. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述慷醒与棚 氨化物的摩尔比为1:2?1:3。
8. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述反应的电 流为20?40mA。
9. 根据权利要求1所述的2-甲基快喃的电化学制备方法，其特征在于；所述反应的时 间为2?化。
【专利摘要】本发明属于电化学有机合成技术领域，公开了一种2-甲基呋喃的电化学制备方法。所述制备方法包括如下步骤：在无隔膜的电解池中依次加入电解质、硼氢化物、电解溶剂、糠醛，插入阳极及阴极，搅拌，通电，恒流条件下进行反应，反应完成后，用有机溶剂对电解液进行有机萃取然后再分离提纯得到产物2-甲基呋喃，或对电解液进行蒸馏并低温冷凝收集得到产物2-甲基呋喃。本发明所述方法使用的电极为一般的惰性电极，不需进行电极修饰，并克服了现有技术中金属阳极消耗的问题，收效高；且无需额外添加金属催化剂，从而有效地避免使用有毒、昂贵和制备复杂的催化剂，反应体系简单有效，环境友好；本发明所述方法反应在常温常压下操作，简单、安全。
【IPC分类】C25B3-04
【公开号】CN104532285
【申请号】CN201410768277
【发明人】黄精美, 赖胤龙
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月12日