甘油催化转化的研究进展课件

甘油催化转化研究进展2目录背景方法参考文献展望目录背景方法参考文献展望5孔隙有能食品、饮料、医药、树脂和烟草等使用甘油的传统市场需求已基本饱和。因此，如何有效利用大量过剩的廉价甘油已成为迫切需要解决的问题。目前，生物源甘油的化学转化应用已成为研究的热点，其中尤以甘油的催化化学转化代替石油原料生产不同化工产品的研究已取得不少成果。背景(1)甘油的三个羟基化学活性非常接近，使其选择性反应不敏感(2)高亲水性，难以与有机物反应(3)高粘度6背景目录背景方法参考文献展望甘油氧化转化方法8

甘油氧化反应路径较为复杂，但能得到各种产物如二羟基丙酮(DHA)、甘油酸(GLYAC)、羟基丙酮酸(HYPAC)、丙酮二酸(MESAC)、丙醇二酸(TARAC)等。近年来,报道甘油的化学催化选择氧化的催化剂有:负载型金属及其改性催化剂(Bi、Pd、Pt、Au、Ce)、微孔沸石材料如TS-1、介孔Ti-MCM-41等。主要采用空气、分子氧或双氧水作为氧化剂的液相反应。Au催化剂机理转化方法10首先将甘油氧化为甘油酸盐,然后甘油酸盐在催化剂的作用下进一步氧化为甘油醛或二羟基丙酮(DHA)等中间产物。虽然反应是在碱性溶液中进行,但是由于醛或酮的脱羧作用,产物中仍有乳酸(44%)、醋酸(12%)、甘油酸(16%)等酸类物质出现。一系列的实验似乎表明在负载型Au的催化作用下,DHA氧化为甘油酸的过程是一个表面催化过程。反应中OH-有利于甘油的去质子化,进而提高了甘油酸的选择性,OH-在Au催化氧化甘油的反应中可以提高甘油分子的反应活性,促进有机分子的表面氧化。甘油酯化转化方法12羧酸甘油酯是一类重要的化工产品,广泛用于香料、塑料和粘合剂等工业生产中,其中三醋酸甘油酯是很重要的有机合成原料,还可为卷烟过滤嘴提供良好的弹性、透气性和合适的硬度。还可作为汽油添加剂以减小空气中的排铅量、家用漂白剂、印染工业中醋酸纤维素的泡胀剂和稳定剂等.

合成方法酸催化合成法强酸性离子交换树脂催化合成法杂多酸催化合成法甘油酯化转化方法142.强酸性离子交换树脂催化合成法此方法使用强酸性离子交换树脂为催化剂,醋酸酐或者醋酸酐和醋酸的混合物与甘油进行酯化反应，合成三醋酸甘油酯。强酸性离子交换树脂作为催化剂具有能耗较小、催化剂可重复使用、生产成本低和操作安全的优点。问题：但是这种方法在离子树脂的选择上还需进一步完善。

甘油酯化转化方法153.杂多酸催化合成法采用杂多酸作为催化剂：在甘油和醋酸进行酯化的反应中，以H3PW12O40为催化剂，三醋酸甘油酯的酯化率为98.5%，选择性为99.9%。问题：但催化剂不易回收。而以固载型PW12为催化剂如活性炭固载钨磷酸虽然催化活性也不低，但是活性组分会有一些流失，从而造成催化剂重复利用率不高催化活性有所下降。这是一种新的合成方法，但由于对杂多酸催化合成法的研究不够成熟，尚不能工业化生产,国内外都正在进行深人研究。

甘油氢解转化方法16

氢解是断裂有机分子中的化学键、同时在形成的分子碎片中加入一个氢原子的催化过程。在金属催化剂作用下通过甘油氢解可选择性地得到氢气、1,2-丙二醇(1,2-PD)、1,3-丙二醇(1,3-PD)或乙二醇(EG)。甘油氢解反应的主要挑战在于c-c键和c-o键的选择性断裂，要取得高的丙二醇选择性，催化剂必须在促进c-o键断裂同时抑制C-C键的断裂。

甘油氢解转化方法17在催化剂的作用下，甘油分子在催化剂表面，发生脱氢反应生成甘油醛或烯醇，生成物在催化剂表面发生脱附，并进行C—O键断裂，脱去水生成2－羟基丙烯醛，最后进行加氢反应生成1，2－丙二醇

甘油氢解转化方法18甘油分子中的羟基先进行质子化作用，进行分子内脱水，生成中间产物烯醇及酮异构体，随后中间产物继续发生加氢反应，生成1，3－丙二醇或1，2－丙二醇两种产物。

目录背景方法参考文献展望展望21甘油是重要的工业用化工原料，其应用一直得到广泛的关注。目前，伴随着生物柴油的快速发展，甘油作为主要的副产物，产能严重过剩，但缺少有效手段将其充分利用(工业上一般将其作为废弃物处理)。如果能开发一条高效利用甘油的工艺，使其作为生物质可持续原料催化转化得到替代石化燃料或精细化学品的产品，不仅能降低生物柴油的生产成本，而且能变废为宝，减少对环境的污染。参考文献231.曾子彦，甘油化学催化转化研究进展，广东化工2.乐传俊，甘油的化学转化研究概况，应用化学3.