CN105130746A - 一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，呋喃衍生物以高分散铜基复合金属氧化物为催化剂，以甲醇、乙醇、异丙醇或二氧六环为溶剂，在间歇式搅拌反应釜或连续固定床反应器中，反应温度为120~180℃，氢压1~10MPa下进行选择氢解制戊二醇。该催化剂以具有水滑石层状结构的催化剂前体经焙烧还原得到，该催化剂前体主要是由包括具有CuM的金属离子溶液和碱溶液经共沉淀反应制得。催化剂中Cu为主要活性组分，含量在2-40%，含M的氧化物和尖晶石载体的含量在60-98%。本发明的催化剂制备方法简单，原料易得，成本低廉、制备的催化剂组分分布均匀、粒径小、比表面积大且性能稳定，对呋喃衍生物选择氢解制戊二醇具有高反应活性和选择性。
Description
技术领域
本发明属于精细化工领域，涉及一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法。
背景技术
1,2-戊二醇和1,5-戊二醇都是用途广泛的有机化学品。1,2-戊二醇是一端有双羟基一端有相对长烷基链的直链二元醇，具有明显的极性和非极性，主要用作合成杀菌剂丙环唑的关键原料，也是生产聚酯纤维、表面活性剂、医药等产品的重要原料。此外，还作为性能优异的保湿剂、防腐剂和溶剂用于各种护肤产品。1,5-戊二醇是一种线性二元醇，作为聚酯和聚氨酯单体，具有广泛的应用前景；也作为重要的有机合成中间体用于制造增塑剂、涂料和香料等。
目前1,2-戊二醇合成工艺方法主要有：（1）α-羟基正戊酸（酯）加氢法：美国专利（US20080604905A1）报道了以正丁醛、氢氰酸为原料，经氰醇中间体水解制得α-羟基正戊酸，然后在Ru-Re基催化剂作用下加氢制得1,2-戊二醇。该方法制备1,2-戊二醇的收率可达66%，但反应路线长，使用的氢氰酸毒性大、易燃，催化加氢过程使用贵金属Ru-Re催化剂且反应条件苛刻（190℃和25MPa）。中国专利（CN102627526A）公开了以α-羟基正戊酸酯为原料直接加氢制1,2-戊二醇的方法，虽然该方法收率可达95%，但原料十分稀缺，生产成本高。（2）正戊烯环氧化法：以正戊烯为原料，经环氧化制备1，2-环氧戊烷，再水解开环制得1,2-戊二醇（CN1552684，CN104177230A，US4605795A），该方法存在易生成副产物、产品收率低和设备腐蚀较严重等问题。1,5-戊二醇的合成方法主要有：（1）以环戊二烯光氧化制得环氧戊烯醛，再于70-100℃、约7MPa压力下催化加氢而得，但环戊二烯光氧化效率低，使得该方法的经济性不高；（2）以戊二酸为原料，将其先酯化得到1,5-戊二酸甲酯，然后在CuZnAl催化剂作用下在150-350℃和3-5MPa下加氢制1,5-戊二醇（中国专利CN03137598.7，CN1565728A）。该工艺的转化率和1,5-戊二醇的选择性均可大于95%，但工艺流程长，且原料成本高。（3）以1,5-戊二醛为原料，通过负载型Ni基催化剂（CN101225022）或Ru基催化剂（CN101270032）在60-120℃和2-8MPa下加氢，该方法的选择性好，条件温和，缺点是原料资源不丰富且价格高。总的来说，虽然上述方法在优化条件下也能获得较高的戊二醇收率，但这些方法要么原料昂贵且来源受限；要么制备工艺复杂，生产成本高；要么反应条件苛刻，不利于工业应用。因此，戊二醇的制备仍亟待开发新的原料来源和合成路线。
糠醛可由农林副产物如玉米芯、甘蔗渣、麸皮和秸秆等中富含的半纤维素经酸水解而得。近年来，采用便宜的糠醛及其衍生物糠醇和四氢糠醇为原料，通过温和条件下一步选择氢解合成戊二醇的路线受到了人们的广泛关注。华东理工大学王艳芹等开发了以糠醛为原料，Pt/Co2AlO4为催化剂，在温和条件下（140℃，1.5MPaH2）加氢制备1,5-戊二醇和1,2-戊二醇的工艺路线（CN102134180A，Chem.Comm.,2011,47,3924-3926），但该工艺对1,2-戊二醇和1,5-戊二醇的收率分别只有16%和35%。中国专利CN102872897A公开了一种以氢型超稳分子筛（H-USY）负载Pt催化糠醇氢解制1,5-戊二醇的方法，该方法可取得接近80%的目标产物收率，但反应过程中需要加入大量的贵金属Pt催化剂，生产成本高。以Pt/Al2O3为催化剂，美国专利（US20140066666A1）取得了80%的糠醇氢解制1,2-戊二醇收率，但同样需要加入大量的Pt催化剂。日本Tomishige研究小组报道以四氢糠醇为原料，一步氢解法制备1,2-戊二醇和1,5-戊二醇，单一的Rh/SiO2催化剂对1,2-戊二醇的选择性较高（达61.7%），但转化率仅有5.7%，加入Re、Mo助剂后其转化率可上升至90%以上，主要产物则变成1,5-戊二醇（达90%以上）（Chem.Comm.,2009,2035-2037,ACSCatal.,2013,2655-2668）。如上报道均采用贵金属催化剂，催化剂成本高，而反应液浓度通常在5%或以下，产品分离提纯能耗高。虽然早在1931年，Adkins和Connor就报道了以亚铬酸铜为催化剂，在175℃和10~15MPa下直接催化糠醇氢解制备戊二醇的工作,分别取得40%和30%的1,2-戊二醇和1,5-戊二醇收率（J.Am.Chem.Soc.,1931,53,1091-1095）。但该催化剂含有有毒元素Cr，对环境污染大，反应条件也较为苛刻。最近，中国专利（CN102924232A）和（CN104370702A）分别公布了以Cu基无铬催化剂（载体主要为SiO2或Al2O3或ZnO）催化糠醛或糠醇氢解制备1,2-戊二醇的方法，这两种方法的催化剂只对1,2-戊二醇具有较高的选择性，且收率均在50%以下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，以高分散铜基复合金属氧化物为催化剂将呋喃衍生物高效氢解制1,2-戊二醇和1,5-戊二醇。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，呋喃衍生物以高分散的铜基复合金属氧化物为催化剂，该催化剂中活性金属Cu含量为2~40wt%，以甲醇、乙醇、异丙醇或二氧六环为溶剂，在间歇式搅拌反应釜或连续固定床反应器中，反应温度为120~180℃，氢压1~10MPa下进行选择氢解制戊二醇。
其中，所述呋喃衍生物为糠醇或糠醛，其在溶剂中的质量百分含量在10-100wt%，且糠醇或糠醛与铜基复合金属氧化物催化剂中活性Cu的质量比为1：0.002~0.3，反应温度130~170℃，氢压2~10MPa，在反应釜搅拌反应4～24h。
优选的，采用长度为36cm和内径9mm的管式固定床反应器，称取3g压片筛分粒度40-60目的催化剂装入反应器，催化剂先在300-350℃20v%H2/N2中还原活化4-6h，降温至170℃后用高压泵向反应器中连续加入10wt%糠醇二氧六环溶液，在反应压力10MPa，质量空速0.05-0.4h-1，H2：糠醇摩尔比比为30:1条件下反应。
其中，上述催化剂以具有水滑石层状结构的催化剂前体经焙烧还原得到，该催化剂前体由包括具有CuM通式的金属离子溶液和碱液经共沉淀反应所得，其中，CuM中的M选自M1和M2中的一种或多种：M1选自Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Ti2+中的二价金属离子；M2选自Al3+、La3+、Fe3+、Ga3+、Zr4+中的三价或四价金属离子，M1/M2的摩尔比为0~6/1，该催化剂中活性金属Cu的质量百分含量为2~40wt%，M的氧化物和尖晶石载体的质量百分含量为60-98%，催化剂中Cu的平均颗粒尺寸在1~10nm，催化剂的比表面积在120~350m2/g，平均孔径在5-20nm的介孔范围。
优选的，Cu的质量百分含量2~30wt%，Cu颗粒尺寸1.5~8nm。
本发明所述的催化剂通过以下步骤制备得到：
1）将Cu盐和含M的二价金属、三价或四价金属的可溶性盐溶于水中，配制成浓度为0.1~2mol/L的混合盐溶液；所述盐溶液中的二价金属离子为：Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Ti2+中的一种或多种；三价或四价金属离子为：Al3+、La3+、Fe3+、Ga3+、Zr4+中的一种或两种，二价金属离子与三价或四价金属离子的摩尔比为0~6/1；所述的可溶性盐采用硝酸盐、硫酸盐或氯化物；
2）将混合盐溶液与浓度为1~10mol/L的氢氧化物和浓度为0.2~2mol/L的碳酸物的混合碱溶液共沉淀，根据所选定的二价金属和三价金属的种类，确定共沉淀体系所需的pH，滴定过程控制共沉淀体系的pH为8~12；所述的氢氧化物和碳酸物为含Na或K的强碱；
3）滴定完成后，共沉淀体系在20~100℃，老化1~48小时，过滤，洗涤至中性，于80~120℃干燥8~20h，得含铜水滑石催化剂前体；
4）将所制备的含铜水滑石前体在300~800℃的含氧气氛下焙烧1~8h，然后在含有5~30v%H2的惰性气氛中在200~600℃还原1~5h，既得所述催化剂。
与现有技术相比本发明具有如下优点：
1）本发明所用催化剂成本低廉、制备方法简单，便于规模化工业制备。
2）所制备的催化剂组分分布均匀、粒径小、比表面积大且性能稳定。
3）对生物基糠醇、糠醛选择氢解制戊二醇具有高反应活性和选择性，戊二醇的收可以达到80%。
4）催化过程绿色清洁，条件温和，经济效益好，具有可持续性。
附图说明
图1.是本发明实施例7中制备的高分散铜基复合金属氧化物催化剂的XRD谱图。
图中：a：CuMgAl水滑石前体XRD谱图；b：焙烧样品XRD谱图；c：活化催化剂的XRD谱图。
具体实施方式
以下通过实例来对本发明予以进一步的说明，需要指出的是下面的实施例仅用作举例说明，本发明内容并不局限于此。
在下列实施例中，糠醇或糠醛的转化率及产物的选择性由下式说定义。
分析液相产物组成所用的仪器为Agilent7890A/5975CGC-MS气相质谱联用仪和Agilent7820A气相色谱。
实施例1
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂1的制备：称取7.61g三水硝酸铜和139.46g四水硝酸铝溶于300mL蒸馏水中配盐溶液，称取40g氢氧化钠和21.2g无水碳酸钠加入200mL水配混合碱溶液，在剧烈搅拌下同时将盐溶液和混合碱溶液滴加入三颈烧瓶，维持体系的pH为10，沉淀结束后，于30℃老化24h，抽滤并用蒸馏水洗涤至中性，于110℃烘干12h，得具有水滑石层状结构的催化剂前体。将该前体在马弗炉中500℃焙烧4h，然后在350℃氢气气氛中还原活化3h，即得本发明所提供活性催化剂1。
2）糠醇选择氢解反应：糠醇氢解反应在体积为100mL的高压釜中进行，加入40g10wt%糠醇乙醇溶液，2.0g活化催化剂，氢气置换，充压至6MPa，在140℃下搅拌反应，反应过程中通过补充H2的方式维持反应压力为8MPa，反应时间8h。液体产物通过气相色谱进行分析，测试结果见表1。
实施例2
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂2的制备：操作同实施例1，以62.73g四水硝酸锆代替139.46g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂2。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
实施例3
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂3的制备：操作同实施例1，只是以47.84g六水硝酸镧代替139.46g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂3。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，只是以40g10wt%糠醇异丙醇溶液代替40g10wt%糠醇甲醇溶液，测试结果见表1。
实施例4
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂4的制备：称取7.61g三水硝酸铜、57.44g六水硝酸锌和24.14g九水硝酸铝溶于300mL蒸馏水中配盐溶液，称取64g氢氧化钠和33.92g无水碳酸钠加入200mL水配混合碱溶液，在剧烈搅拌下同时将盐溶液和混合碱溶液滴加入三颈烧瓶，维持体系的pH~10，沉淀结束后，于80℃老化24h，抽滤并用蒸馏水洗涤至中性，于110℃烘干12h，得具有水滑石层状结构的催化剂前体。将该前体在马弗炉中600℃焙烧4h，然后在400℃氢气气氛中还原活化3h，即得本发明所提供活性催化剂4。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，只是充压至1MPa，反应24h，维持反应压力为2MPa，测试结果见表1。
实施例5
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂5的制备：操作同实施例4，只是以116.34g四水硝酸钙和61.61g九水硝酸铝代替57.44g六水硝酸锌和24.14g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂5。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，只是加入4.0g活化催化剂，反应温度130℃，反应24h，测试结果见表1。
实施例6
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂6的制备：操作同实施例4，只是以50.56g六水硝酸镁和73.97g九水硝酸铝代替57.44g六水硝酸锌和24.14g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂6。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，只是加入40g20%糠醇乙醇溶液，反应温度150℃，反应24h，测试结果见表1。
实施例7
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂7的制备：操作同实施例4，只是以80.55g六水硝酸镁和39.28g九水硝酸铝代替57.44g六水硝酸锌和24.14g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂7。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，只是加入4.0g活化催化剂，反应24h，测试结果见表1。
实施例8
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂8的制备：操作同实施例4，只是以91.39g六水硝酸镁和26.74g九水硝酸铝代替57.44g六水硝酸锌和24.14g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂8。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，只是加入40g纯糠醇，4.0g活化催化剂，反应温度160℃，维持反应压力为10MPa，反应24h，测试结果见表1。
实施例9
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂9的制备：操作同实施例4，只是以48.78g六水硝酸镁和27.46g六水硝酸镧代替157.44g六水硝酸锌和24.14g九水硝酸铝，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂9。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，只是加入0.4g活化催化剂，反应温度170℃，维持反应压力为10MPa，测试结果见表1。
实施例10
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂10的制备：称取1.52g三水硝酸铜，87.71g六水硝酸镁，42.77g九水硝酸铝，加入100mL蒸馏水配盐溶液，称取64g氢氧化钠和33.92g无水碳酸钠加入200mL水配混合碱溶液，在剧烈搅拌下同时将盐溶液和混合碱溶液滴加入三颈烧瓶，维持体系的pH~10，沉淀结束后，于80℃老化24h，抽滤并用蒸馏水洗涤至中性，于110℃烘干12h，得具有水滑石层状结构的催化剂前体。将该前体在马弗炉中400℃焙烧5h，然后在300℃氢气气氛中还原活化6h，即得本发明所提供活性催化剂10。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
实施例11
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂11的制备：称取22.82g三水硝酸铜，62.65g六水硝酸镁，30.55g九水硝酸铝，加入900mL蒸馏水配成盐溶液，称取64g氢氧化钠和33.92g无水碳酸钠加入200mL水配混合碱溶液，在剧烈搅拌下同时将盐溶液和混合碱溶液滴加入三颈烧瓶，维持体系的pH~10，沉淀结束后，于80℃老化24h，抽滤并用蒸馏水洗涤至中性，于110℃烘干12h，得具有水滑石层状结构的催化剂前体。将该前体在马弗炉中400℃焙烧5h，然后在300℃氢气气氛中还原活化6h，即得本发明所提供活性催化剂11。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
实施例12
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂12的制备：称取7.61g三水硝酸铜，0.99g六水硝酸钴，77.86g六水硝酸镁，39.28g九水硝酸铝，加入300mL蒸馏水配盐溶液，称取64g氢氧化钠和33.92g无水碳酸钠加入400mL水配混合碱溶液，在剧烈搅拌下同时将盐溶液和混合碱溶液滴加入三颈烧瓶，维持体系的pH~10，沉淀结束后，于100℃老化12h，抽滤并用蒸馏水洗涤至中性，于80℃烘干20h，得具有水滑石层状结构的催化剂前体。将该前体在马弗炉中500℃焙烧3h，然后在350℃氢气气氛中还原活化4h，即得本发明所提供活性催化剂12。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
实施例13
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂13的制备：操作同实施例12，只是以0.99g六水硝酸镍代替0.99g六水硝酸钴，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂13。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
实施例14
一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法：1）活性催化剂14的制备：操作同实施例12，只是以7.61g三水硝酸铜，80.55g六水硝酸镁、35.35g九水硝酸铝和1.38g九水硝酸铁代替7.61g三水硝酸铜、0.99g六水硝酸钴、77.86g六水硝酸镁和39.28g九水硝酸铝配盐溶液，还原活化后即得本发明所提供活性催化剂14。
2）糠醇选择氢解反应：操作同实施例1，反应温度150℃，维持反应压力为10MPa，测试结果见表1。
参比例1
1）参考催化剂1（2Pt-Mg3AlOx）的制备：称取0.35g四氯化铂，43.85g六水硝酸镁，21.38g九水硝酸铝，加入150mL蒸馏水配盐溶液，称取40g氢氧化钠和5.30g无水碳酸钠加入200mL水配混合碱溶液，在剧烈搅拌下同时将盐溶液和混合碱溶液滴加入三颈烧瓶，维持体系的pH~10，沉淀结束后，于80℃老化24h，抽滤并用蒸馏水洗涤至中性，于110℃烘干12h，得具有水滑石层状结构的催化剂前体。将该前体在马弗炉中600℃焙烧4h，然后在400℃氢气气氛中还原活化3h，即得本发明所提供参考催化剂1。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
参比例2
1）参考催化剂2（2Rh-Mg3AlOx）的制备：操作同参考例1，只是以0.51g三水氯化铑代替0.35g四氯化铂，还原活化后即得本发明所提供参考催化剂2。
2）糠醇选择氢解反应：同实施例1，测试结果见表1。
参比例3
参考催化剂3以商业亚铬酸铜（CuCr2O4，营口天元化工研究所股份有限公司）为催化剂，在350℃氢气气氛中还原活化4h后进行糠醇氢解反应，反应条件同实施例1，测试结果见表1。
表1实施例1～14和参考例1-3各催化剂组成及糠醇氢解性能
从表1结果可知，多数以水滑石为前体制备的高分散铜基复合金属氧化物催化剂对1,2-戊二醇和1,5-戊二醇的收率高于市售亚铬酸铜和相似载体负载的贵金属催化剂，以Ca3AlO4.5，Mg3AlO4.5和Mg3LaO4.5为载体制备的催化剂对1,2-戊二醇和1,5-戊二醇的具有更优异的选择性，在优化条件下，1,2-戊二醇的收率可达52%，而戊二醇的总收率达80%以上，显示良好的工业应用前景。
实施例15
糠醛氢解反应：在体积为100mL的高压釜中进行，加入40g10wt%浓度的糠醛乙醇溶液，4.0g活化催化剂7，氢气置换三次，充压至8MPa，升温至150℃并在该温度下搅拌反应24h，反应过程通过补H2维持反应压力10MPa。反应结束，色谱分析结果显示糠醛完全转化，1,2-戊二醇和1,5-戊二醇的收率分别为50.3%和26.7%。
实施例16
糠醇固定床氢解反应：采用长度为36cm和内径9mm的管式固定床反应器，称取3g压片筛分粒度40-60目的催化剂7装入反应器，催化剂先在300℃20v%H2/N2中还原活化6h，降温至170℃后用高压泵向反应器中连续加入10wt%糠醇二氧六环溶液，在反应压力10MPa，质量空速0.4h-1和H2：糠醇mol比为30:1条件下反应，反应在稳定条件下糠醇转化率90.5%，1,2-戊二醇和1,5-戊二醇的选择性分别为48.4%和26.7%，戊二醇总收率为68。
实施例17
糠醇固定床氢解反应：反应器和催化剂装填同上，催化剂先在350℃20v%H2/N2中还原活化4h，降温至140℃后用高压泵向反应器中连续加入10wt%糠醇二氧六环溶液，在反应压力8MPa，质量空速0.1h-1和H2：糠醇mol比为30:1条件下反应，反应在稳定条件下糠醇转化率96.2%，1,2-戊二醇和1,5-戊二醇的选择性分别为50.4%和28.7%，戊二醇总收率在75%以上。
Claims (9)
1.一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：呋喃衍生物以高分散的铜基复合金属氧化物为催化剂，该催化剂中活性金属Cu质量百分含量为2~40wt%，以甲醇、乙醇、异丙醇或二氧六环为溶剂，在间歇式搅拌反应釜或连续固定床反应器中，反应温度为120~180℃，氢压1~10MPa下进行选择氢解制戊二醇。
2.如权利要求1所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：所述反应温度130~170℃，氢压2~10MPa，反应釜搅拌反应4～24h。
3.如权利要求2所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：呋喃衍生物为糠醇或糠醛，糠醇或糠醛在溶剂中的质量百分含量为10-100wt%，糠醇或糠醛与铜基复合金属氧化物催化剂中活性Cu的质量比为1：0.002~0.3。
4.如权利要求1或2所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：采用管式固定床反应器，称取筛分粒度40-60目的催化剂装入反应器，在300-350℃20v%H2/N2中还原活化4-6h，降温至170℃，然后用高压泵向反应器中连续加入10wt%糠醇二氧六环溶液，反应压力10MPa，质量空速0.05-0.4h-1，氢气：糠醇摩尔比为30:1条件下反应。
5.如权利要求1所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：所述催化剂以具有水滑石层状结构的催化剂前体经焙烧还原得到，该催化剂前体由包括具有CuM通式的金属离子溶液和碱液经共沉淀反应所得，其中，CuM中的M选自M1和M2中的一种或多种：M1选自Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Ti2+中的二价金属离子；M2选自Al3+、La3+、Fe3+、Ga3+、Zr4+中的三价或四价金属离子，M1/M2的摩尔比为0~6/1，该催化剂中活性金属Cu的质量百分含量为2~40wt%，M的氧化物和尖晶石载体的质量百分含量为60-98%，催化剂中Cu的平均颗粒尺寸在1~10nm，催化剂的比表面积在120~350m2/g，平均孔径在5-20nm的介孔范围。
6.如权利要求5所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：Cu的质量百分含量为2~30wt%，Cu颗粒尺寸1.5~8nm。
7.如权利要求5或6所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：所述催化剂通过以下步骤得到：
1）将Cu盐和含M的二价金属、三价或四价金属的可溶性盐溶于水中，配制成浓度为0.1~2mol/L的混合盐溶液；所述盐溶液中的二价金属离子为：Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Ti2+中的一种或多种；三价或四价金属离子为：Al3+、La3+、Fe3+、Ga3+、Zr4+中的一种或两种，二价金属离子与三价或四价金属离子的摩尔比为0~6/1；
2）将混合盐溶液与浓度为1~10mol/L的氢氧化物和浓度为0.2~2mol/L的碳酸物的混合碱溶液共沉淀，根据所选定的二价金属和三价金属的种类，确定共沉淀体系所需的pH，滴定过程控制共沉淀体系的pH为8~12；
3）滴定完成后，共沉淀体系在20~100℃，老化1~48小时，过滤，洗涤至中性，于80~120℃干燥8~20h，得含铜水滑石催化剂前体；
4）将所制备的含铜水滑石前体在300~800℃的含氧气氛下焙烧1~8h，然后在含有5~30v%H2的惰性气氛中在200~600℃还原1~5h，既得所述催化剂。
8.如权利要求7所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：步骤1）中的可溶性盐采用硝酸盐、硫酸盐或氯化物。
9.如权利要求7所述的一种呋喃衍生物选择氢解制戊二醇的方法，其特征在于：步骤2）中的氢氧化物和碳酸物为含Na或K的强碱。
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