一种利用葡萄糖酸制备二羧酸类化合物的方法

本发明涉及化学合成领域，具体涉及一种利用葡萄糖酸制备二羧酸类化合物的方法。

背景技术：

1、葡萄糖酸可以由生物质衍生的纤维素、葡萄糖等氧化制备，合成技术广泛成熟，价格较低，可以作为原料生产更高价值的二元羧酸等产品。

2、饱和二羧酸是一类重要的有机化合物，这些酸可用于生产食品、化妆品、制药行业的聚酯和聚酰胺。在生物医学工业中，二羧酸对碱性磷酸酶具有特定的选择性，可用于治疗心脏病、癌症等许多致命疾病。由于其结构，二羧酸还可用于生产聚氨酯、增塑剂、润滑剂等-。此外，二羧酸在许多有机合成中用作中间体。在工业上，生产二羧酸的方法为硝酸氧化环酮或醇，反应过程中会产生氮氧化物等有毒物质。生产二羧酸的原料主要来源于苯、丁二烯和天然存在的高不饱和羧酸，反应步骤较多，成本较高。因此需要开发一种新的方案来改善以上问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种利用葡萄糖酸制备二羧酸类化合物的方法，改善现有的方法制备庚二酸时反应步骤较多、成本较高，对设备要求高，不适合规模化生产等问题，提供一种一步法合成二羧酸类化合物的方法。

2、本发明提供一种利用葡萄糖酸制备二羧酸类化合物的方法，包括以下步骤：

3、在溶剂中，在催化剂、促进剂、100-220℃的温度下，1-10mpa氢气和一氧化碳的混合气氛中，葡萄糖酸发生以下反应生成庚二酸：

4、

5、可选地，所述金属铑催化剂包括可溶性铑金属盐中至少一种。

6、可选地，所述可溶性铑金属盐包括氯化铑、四羰基二氯化二铑、三(三苯基膦)氯化铑。

7、可选地，所述葡萄糖酸与金属铑催化剂的摩尔比为1：(xxx-xxx)。

8、可选地，所述含促进剂与所述葡萄糖酸的摩尔比为(0.1-10)：1。

9、可选地，所述促进剂为碘促进剂，包括碘单质、碘化氢、碘化钠。

10、可选地，所述溶剂包括为有机酸和水的混合液。

11、可选地，所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸。

12、可选地，所述反应中有机酸与水的总量为0.5-4ml。

13、可选地，反应中在一定条件下可加入配体提高效率，所述配体包括膦配体、含氮配体、含氧配体、杂原子配体。

14、可选地，膦配体包括双(二苯基膦)甲烷、双(二苯基膦)乙烷、1，3-双(二苯基膦)丙烷、1，4-双(二苯基膦)丁烷、1，5-双(二苯基膦)戊烷、三(对甲苯基)膦、三环己基膦、三正丁基膦、三苯基膦。

15、可选地，含氮配体包括含氮配体为2，2’-联吡啶、咪唑、氮杂环卡宾(nhcs)、三吡咯烷膦。

16、可选地，含氧配体包括三苯基氧化膦、三(二甲胺基)膦、三甲基氧膦。

17、具体的，杂原子配体包括二溴三苯基膦、叔丁基二氯化膦、三苯基膦三间磺酸三钠盐。本发明具备的有益效果包括：

18、(1)本发明提供的制备方法为一步法，减少合成步骤及反应副产物产生，反应温度不超过220℃，对设备要求较低；

19、(2)本发明提供的制备方法使用原料为生物质衍生物葡萄糖酸，成本较低，且在反应过程中转化率为100％，二羧酸产率稳定，适合规模化应用；同时为制备庚二酸提供新思路。

技术特征：

1.一种利用葡萄糖酸制备二羧酸类化合物的方法，其特征在于，在溶剂中，在催化剂、促进剂、100-220℃的温度下，1-10mpa的氢气和一氧化碳混合气氛中，葡萄糖酸发生以下反应生成二羧酸类化合物：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为可溶性铑金属盐，包括氯化铑、四羰基二氯化二铑、三(三苯基膦)氯化铑中的一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述葡萄糖酸与金属铑催化剂的摩尔比为1：(0.005-0.1)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述促进剂为碘促进剂，包括碘单质、碘化氢、碘化钠中的一种。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述促进剂与所述葡萄糖酸的摩尔比为(0.1-10)：1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括为有机酸和水的混合液。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述反应中有机酸与水的总量为0.5-4ml。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应中可加入配体，所述配体包括膦配体、含氮配体、含氧配体、杂原子配体。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述配体与金属铑催化剂的摩尔比为(0.5～5)：1。

技术总结本发明提供了一种利用葡萄糖酸制备二羧酸类化合物的方法，本发明通过将葡萄糖酸、催化剂、碘促进剂、溶剂加入高温高压反应釜中进行反应，反应时温度控制在150℃‑200℃，充入混合气控制气压在1‑10Mpa；本发明提供的制备方法为一步法制得二羧酸类化合物，葡萄糖酸转化率为100％，成本较低，反应过程中副产物的产生较少，二羧酸类化合物产率稳定，适合规模化应用。技术研发人员：杨维冉,苗馨戈,蓝俊杰,罗盛盛受保护的技术使用者：南昌大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18