金属硫酸盐催化纤维素制备乙酰丙酸开题报告

1. 研究目的与意义

为了从生物质资源轻易高效地得到平台化合物乙酰丙酸，我们研究在温和条件下，以可回收路易斯酸为催化剂，在极性非质子溶剂中高效催化木质纤维转化为乙酰丙酸。并且在考虑可重复利用性和经济性的前提下，我们讨论了催化剂和溶剂体系的可重复性，为进一步的工业化应用提供了基础。

2. 国内外研究现状分析

早在20世纪40年代，美国已开始对乙酰丙酸进行商业化生产。人们以葡萄糖、果糖、蔗糖等不同碳水化合物或淀粉、农作物废弃物、植物废渣等生物质资源为原料，利用无机酸作催化剂在高温共热条件下进行催化反应，再经分离提纯等过程来获得乙酰丙酸。20世纪70年代后，在制备工艺方面，除了传统方法用无机酸高温水解天然有机物制取乙酰丙酸外，人们还开发出糠醇催化水解法来制备乙酰丙酸^[9-11]。本文主要介绍以己糖和纤维素或生物质为原料制取乙酰丙酸的方法。

3. 研究的基本内容与计划

1.4 研究的主要内容

1.研究金属磷酸盐催化下纤维素定向液化制备乙酰丙酸的工艺过程，阐明不同金属磷酸盐种类、用量、反应温度和时间、以及溶剂种类等对目标产物选择性的影响规律；

2.研究金属磷酸盐直接催化液化竹材加工剩余物，实现生物质资源定向液化制备高附加值的平台化合物。

4. 研究创新点

1.通过研究金属磷酸盐在溶剂体系中形成的活性中间体与溶剂协同作用规律，揭示金属盐磷酸盐溶剂体系中纤维素葡萄糖单元分子结构演化的过程机理。2.实现廉价金属盐催化纤维素定向转化为高附加值的平台化合物乙酰丙酸。