木质纤维素制乙酰丙酸甲酯的双功能催化剂设计及可控合成

项目名称： 木质纤维素制乙酰丙酸甲酯的双功能催化剂设计及可控合成

项目编号： No.21406112

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 胡耀池

作者单位： 南京工业大学

项目金额： 27万元

中文摘要： 乙酰丙酸是一种来源于生物质的重要平台化合物。目前由于其生产过程中采用了反应条件苛刻、产物易聚合、分离成本极高的均相酸催化工艺，导致产物收率低、成本高。因此研究以廉价木质纤维素为原料，能在较低温度下实现乙酰丙酸高收率的工艺具有重要意义。本项目结合无机酸和固体酸两种催化体系的优势，构建高效催化系统，设计一种由金属盐和季铵盐组成的双功能催化剂，以甲醇作溶剂，用纤维素直接生成乙酰丙酸甲酯。该工艺不仅能减少产物聚合，而且产物易分离、收率高。本项目主要开展三方面工作：首先依据共熔点和催化特性，探寻适宜的金属盐做主催化剂；其次构筑性能优越的金属盐与季铵盐复合催化剂，重点研究季铵盐阳离子种类、取代基烷基链长度及阴离子种类对复合催化剂性能的影响；最后通过表征手段揭示季铵盐和金属盐相互作用及催化机理，理论指导双功能催化剂的高效合成，实现乙酰丙酸甲酯的高收率，为木质纤维素的高效利用提供科学基础。

中文关键词： 木质纤维素；金属盐；离子液体；乳酸甲酯；乙酰丙酸甲酯

英文摘要： Levulinic acid is an important platform chemicals derived from biomass. Harsh reaction conditions, easy aggregation and extremely high cost for product separation with the homogeneous acid-catalyzed production process technology have lead to low product y

英文关键词： Lignocellulose；Metal salts；Ionic liquids；Methyl lactate；Methyl levulinate