SU1351932A1 - Method of producing 5-oxymethylfurfural - Google Patents

Method of producing 5-oxymethylfurfural Download PDF

Info

Publication number
SU1351932A1
SU1351932A1 SU864001083A SU4001083A SU1351932A1 SU 1351932 A1 SU1351932 A1 SU 1351932A1 SU 864001083 A SU864001083 A SU 864001083A SU 4001083 A SU4001083 A SU 4001083A SU 1351932 A1 SU1351932 A1 SU 1351932A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
catalyst
sucrose
concentration
complex
yield
Prior art date
Application number
SU864001083A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ильич Крупенский
Геннадий Прокофьевич Потапов
Original Assignee
Ухтинский индустриальный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ухтинский индустриальный институт filed Critical Ухтинский индустриальный институт
Priority to SU864001083A priority Critical patent/SU1351932A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1351932A1 publication Critical patent/SU1351932A1/en

Links

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение касаетс  гетероциклических веществ, в частности полу- чени  5-оксиметилфурфурола (МФ) - промежуточного продукта дл  синтеза полимеров, пластификаторов и др. веществ . Дл  повышени  выхода МФ и сокращени  времени процесса гидролиза 3-5%-ного водного pacTBOjia сахарозы при 90-100°С в присутствии катализатора (КТ) используют в качестве последнего сополимер акриламида, N,N - метил-бис(акр1шамида) и ванадил-про- топорфириновый- Х комплекс (3 - . 5мас.%). КТ берут в количестве 5 6мас .% по отношению к массе раствора сахарозы. Способ позвол ет увеличить выход целевого МФ с 5 до 61% при сокращении времени процесса с 5 до 4 ч. 3 табл. 00 СП ;о 00 NDThe invention relates to heterocyclic substances, in particular the preparation of 5-hydroxymethylfurfural (MF), an intermediate product for the synthesis of polymers, plasticizers and other substances. To increase the yield of MF and reduce the time of hydrolysis of 3-5% aqueous pacTBOjia sucrose at 90-100 ° C in the presence of a catalyst (QD), an acrylamide copolymer, N, N-methyl bis (acryamisamide) and vanadyl-protoporphyrin-X complex (3-. 5 wt.%). CT take in the amount of 5 6 wt.% In relation to the mass of sucrose solution. The method allows to increase the yield of the target MF from 5 to 61% while reducing the process time from 5 to 4 hours. 3 table. 00 SP; about 00 ND

Description

1one

135135

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  5-окси- мётилфурфурола, который находит применение в качестве промежуточного продукта в производстве полимерных материалов, пластификаторов и поверхностно-активных веществ.The invention relates to an improved method for producing 5-hydroxymethylfurfural, which finds use as an intermediate product in the manufacture of polymeric materials, plasticizers and surfactants.

Целью изобретени   вл ютс  повышение выхода 5-оксиметилфурфурола и сокращение продолжительности процесса за счет использовани  в качестве металлопорфиринового комплекса вана- дии-протопорфириновый - IX комплекс,The aim of the invention is to increase the yield of 5-hydroxymethylfurfural and shorten the process time by using the vanadium-protoporphyrin complex IX complex as the metalloporphyrin complex.

Способ осз ;ествл к5т следующим образом.The method is described in the following way.

Катализатор получают сополимеризацией акрйламида, N.,N -метилён-бис- акриламида с ванадил-протопорфирино- вым- iX комплексом в присутствии окислительно-восстановительной системы.The catalyst is obtained by the copolymerization of acrylamide, N., N-methylene bis-acrylamide with the vanadyl-protoporphyrin-iX complex in the presence of a redox system.

Пример 1. Готов т три раствора . Первый: 60 г акрйламида и 2 г метиленбис-акриламида в 240 мл воды; второй: 5,8 г глицина и 1,2 г 2-ами- но-2(гидроксиметил)-1,3-пропандиола в 200 мл воды; третий: 8 г персульфата аммони  в 200 мл воды. Б стекл нный реактор помещают соответственно 200,100 и 200 мл этих растворов, добавл ют 1 мл N,N,N ,N -тетраметилэти- лендиамина и 40 мл этанола, содержащего 2 г ванадил-протопорфирина- IX . Содержимое реактора перемешивают и выдерживают при 20°С в течение 15- 20 мин. Выход полимерного катализа- .тора составл ет 52 г. Набзгхаемость , в воде 19,2 мл.Example 1. Prepare three solutions. First: 60 g of acrylamide and 2 g of methylenebis-acrylamide in 240 ml of water; second: 5.8 g of glycine and 1.2 g of 2-amino-2 (hydroxymethyl) -1,3-propanediol in 200 ml of water; third: 8 g of ammonium persulfate in 200 ml of water. 200.100 and 200 ml of these solutions are respectively placed in a glass reactor, 1 ml of N, N, N, N -tetramethylethylenediamine and 40 ml of ethanol containing 2 g of vanadyl-protoporphyrin-IX are added. The contents of the reactor are stirred and maintained at 20 ° C for 15-20 minutes. The yield of polymer catalysis is 52 g. The yield is 19.2 ml in water.

Пример 2. Аналогично пример 1 провод т сополимеризацию в присут- ствии этанольного раствора протопорфирина- IX, не содержащего ванадил. Таким образом получаетс  полимер-носитель . Закрепление ванадила осуществл етс  вьщерживанием гранул катализатора в растворе ванадилсульфатаExample 2. Analogously to Example 1, copolymerization was carried out in the presence of an ethanol solution of protoporphyrin-IX, not containing vanadyl. Thus, a carrier polymer is obtained. The consolidation of the vanadyl is accomplished by depressing the catalyst granules in the vanadyl sulfate solution.

в течение 1 сут. Выход и характерист ка катализатора аналогичны примеру within 1 day. The yield and characteristics of the catalyst are similar to the example.

Очистку катализатора осуществл ют . следующим образом.Purification of the catalyst is carried out. in the following way.

Полученный полимерный кель измельчают на гранулы. Отделение.остатков окислительно-восстановительной системы и мономеров провод т путем 2-3- кратной отмывки гранул и катализатора чистой водой в стакане с последующей декантацией и замены промывной в оды на новую. Затем провод т отмывку катализатора от остатков металло9322The resulting polymer cell is crushed into granules. The separation of the redox system and monomer residues is carried out by washing the granules and the catalyst 2-3 times with clean water in a glass, followed by decantation and replacing the washing with a new one. Then the catalyst is washed from residual metal 9322

порфирина с помощью 30%-ного подкисленного раствора этанола в воде. После этого катализатор еще несколько раз промывают чистой водой и высушивают на воздухе. В сухом состо нии катализатор устойчив и может хранитьс  неограниченное врем .porphyrin with a 30% acidified solution of ethanol in water. After that, the catalyst is washed several times with clean water and dried in air. In the dry state, the catalyst is stable and can be stored indefinitely.

Структура катализатора, содержа10 щего ванадил-протопорфириновый- I комплекс;The structure of the catalyst containing 10th vanadyl-protoporphyrin-I complex;

- CH-i-CH - CH-i-CH

5five

00

NHNH

CHnCHn

I I

II

COCO

II

-fcHrCHсо -fcHrCHso

NHNH

:ыНп I со: YNP I with

- СН2-CN - СН5 А- - CH2-CN - CH5 A-

НС--О-СНNS - O-CH

II NII N

НгС-cHjl j н снзNgS-cHjl j n dfs

0 ..D --yo- N(T0 ..D --yo- N (T

NN

НзС NZS

СН2СН2С0011CH2CH2S0011

НзС СН2СН2СООНNCS CH2CH2COOH

Пример 3, Получение 5-оксиметилфурфурола .. 1 л 3%-ного раствора сахарозы помещают в автоклав с принудительной циркул цией, нагреваютExample 3, Preparation of 5-hydroxymethylfurfural .. 1 liter of a 3% sucrose solution is placed in a forced circulation autoclave, heated

до 100 С и прокачивают в течение 3 ч ерез помещённый в широкую колонку с 0 г катализатора -трехмерносшитого сополимера акрйламида, W,N -метиленбис-акриламида и ванадилпорфиринового комплекса с содержанием ванадил- порфирина в катализаторе 3 мас,%, Оксиметилфурфурол выдел ют экстракцией этилацетатом с последующей отгонкой растворител .up to 100 C and pumped for 3 hours through a wide column with 0 g of catalyst — a three-cross-linked copolymer of acrylamide, W, N-methylenebis-acrylamide and vanadyl porphyrin complex with vanadyl porphyrin content in the catalyst 3 wt.%, Oxymethylfurfurol extract, extracts followed by distilling off the solvent.

оксиметилфурфурода, ретического,hydroxymethylfurfurod, retic,

Пример 4. вора сахарозы помещают в автоклав с принудительной циркул цией, нагревают до 90 С и Прокачивают в течение 4 ч через широкую колонку с 50 г катализатора - трехмерносшитого сополимера акрйламидаj N,N -метилен-бис- акриламида и ванадилпорфириновогоExample 4. A sucrose thief is placed in a forced circulation autoclave, heated to 90 ° C and pumped for 4 hours through a wide column with 50 g of catalyst — a three-linked N, N -methylene-bis-acrylamide and vanadyl porphyrin copolymer of acrylamide

Получают 13,0 г т.е, 59% от теоI л 5%-ного расткомплекса с содержанием ванадилпор- фирина в катализаторе 5 мас,%. Получают 22,5 г оксиметилфурфурола, т.е. 61% от теоретического.13.0 g are obtained; ie, 59% of the theoI l of a 5% rast complex with a content of vanadyl porphyrin in the catalyst is 5% by weight. 22.5 g of hydroxymethylfurfural are obtained, i.e. 61% of theoretical.

Пример 5. Аналогично услови м примера 2 провод т многократное использование катализатора, тщательно промыва  его водой после каждого опыта . При втором, третьем, п том и де- с том использовании получают оксиме- тилфурфурол с выходом от теоретического соответственно 61 ,60,60 и56%.Аналогично этот катализатор можно использовать до 15 раз дл  получени  оксиметилфурфурола с высоким выходом.Example 5. Similar to the conditions of example 2, the catalyst was repeatedly used, thoroughly rinsing it with water after each experiment. In the second, third, fifth, and decade of use, hydroxymethylfurfural is obtained with a theoretical yield of 61, 60.60 and 56%, respectively. Similarly, this catalyst can be used up to 15 times to obtain oxymethylfurfural with high yield.

Температурный интервал процесса .90-100 С. При более высоких температурах снижаетс  выход целевого продукта , при более низких - увеличиваетс - продолжительность процесса (см. табл.1).The temperature range of the process is .90-100 C. At higher temperatures, the yield of the target product decreases, at lower temperatures, the duration of the process increases (see Table 1).

Содержание ванадилпорфирина в ка- тализаторе устанавливаетс  в пределах 3-5 мас.%. Большое содержание ванадилпорфирина приводит к ухудшению набухаемости катализатора в воде меньшее содержание - к снижению концентрации каталитических центров. В результате в обоих случа х уменьшаетс  выход целевого продукта (см. табл.2).The content of vanadyl porphyrin in the catalyst is set in the range of 3-5 wt.%. A high content of vanadylporphyrin leads to a deterioration in the swelling capacity of the catalyst in water, a lower content - to a decrease in the concentration of catalytic centers. As a result, in both cases, the yield of the target product decreases (see Table 2).

ПараметрыOptions

Количество катализатора,Amount of catalyst

г60r60

Концентраци  сахарозы в исходном растворе, мас.%The concentration of sucrose in the initial solution, wt.%

Температура,Temperature,

//

Продолжительность про цесса, ч , Концентраци  оксиметилфурфурола в гидролизаторе, мас.% The duration of the process, h, The concentration of hydroxymethylfurfural in the hydrolyzer, wt.%

Выход оксиметилфурфурола , % от теоретическогоThe output of hydroxymethylfurfural,% of theoretical

32 432 4

Концентраци  катализатора состав-- л ет 5-6 мас.% от массы раствора сахарозы . Меньша  концентраци  катали- затора приводит к снижению кaтaлиfи- ческого эффекта, а больша  - к ухудшению фильтрации раствора сахарозы через слои катализатора, в результате чего выход целевого продукта не растет (см.табл.З).The concentration of the catalyst is 5-6% by weight of the sucrose solution. A lower concentration of the catalyst leads to a decrease in the catalytic effect, and a large decrease in the filtration of the sucrose solution through the catalyst layers, as a result of which the yield of the target product does not increase (see Table 3).

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет увеличить выход целевого продукта с 48-51 до 59-61% и сократить продолжительность процесса с-,5 до 4 ч.Thus, the proposed method allows to increase the yield of the target product from 48-51 to 59-61% and reduce the duration of the process from 5 to 4 hours.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  5-оксиметш1фурфу- рола гидролизом 3-5 мас.% водного раствора сахарозы при 90-100°С в присутствии 5-6 мас.% по отношению к массе раствора сахарозы катализатора5 представл ющего собой трехмерносши- тый сополимер акриламида, -мети- лен-бис(акриламида) и металлопорфи- ринового комплекса, содержащего 3- 5 мас.% металлопорфирина, о т л и The method of producing 5-oximes 1 furfural by hydrolysis of a 3-5% by weight aqueous solution of sucrose at 90–100 ° C in the presence of 5–6% by weight relative to the weight of the sucrose solution of the catalyst5, which is a three-acrylamide copolymer len-bis (acrylamide) and metal porphyrin complex containing 3–5 wt.% metal porphyrin, about 1 and 30thirty чающийс  тем, что. с целью увеличени  выхода целевого продукта и сокращени  продолжительности процесса , в качестве металлопорфириново- го комплекса используют ванаднл-про- топорфирршовый- (X комплекс.due to the fact that. In order to increase the yield of the target product and reduce the duration of the process, a vanadl-protoperphyry-like complex is used as a metal porphyrin complex (X complex. Таблица ITable I F F Объем раствора сахарозы 1 лThe volume of sucrose solution 1 l 6060 6060 6060 6060 1,30 1,10 0,881.30 1.10 0.88 6060 5959 5050 4040 513519326513519326 Таблица 2table 2 ТT Параметры. Объем раствора сахарозы 1 лOptions. The volume of sucrose solution 1 l Концентраци  ванадил- порфирина в катализаторе , мас.%1 2 3 5 6 8Vanadyl porphyrin concentration in the catalyst, wt.% 1 2 3 5 6 8 ПродолжительностьDuration процесса, ч6 4 3 2,5 2,52process, ch6 4 3 2.5 2.52 Концентраци  оксиметилфурфурола в гидрализате , мас.%.0,97 1,10 1,30 1,32 1,19 1,05The concentration of hydroxymethylfurfural in hydrolysate, wt.%. 0.97 1.10 1.30 1.32 1.19 1.05 Выход оксиметилфурфу- рола, % от теоретического44 50 59 60 54 48The yield of hydroxymethylfurfurol,% of theoretical 44 50 59 60 54 48 Примечание, Количество катализатора 60 .г; исходна Note, the amount of catalyst 60 .g; initial концентраци  сахарозы 3 мас.%; температура sucrose concentration of 3 wt.%; temperature Т а б л и ц 9 3T a b l and c 9 3 ПараметрыOptions Количество катализатора,Amount of catalyst г30 r30 Продолжительность про-.Duration of pro- цесса, ч2,5 Cessa, p2,5 Концентраци  оксиметил- Hydroxymethyl concentration фурфурола в гидролиз , мас.%0,99 furfural in hydrolysis, wt.% 0,99 Выход о ксиметипфурфурола , % от теоретического 46 The output of ximetiffurfural,% of theoretical 46 Примечание. Исходна  концентраци  сахарозыNote. Baseline sucrose concentration 3 мас.%; температура 100°С; содержание ванадилпорфирина в катализаторе 5 мас.%.3 wt.%; temperature 100 ° C; the content of vanadyl porphyrin in the catalyst is 5 wt.%. Составитель И.Дь ченко Редактор Э.Слиган Техред А..Кравчук Корректор, с.ШекмарCompiled by I.Di chenko Editor E.Sligan Tehred A..Kravchuk Proofreader, Shekmar Заказ 5538/21 Тираж 372ПодписноеOrder 5538/21 Circulation 372Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 Объем раствора сахарозы 1лThe amount of sucrose solution 1l
SU864001083A 1986-01-02 1986-01-02 Method of producing 5-oxymethylfurfural SU1351932A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864001083A SU1351932A1 (en) 1986-01-02 1986-01-02 Method of producing 5-oxymethylfurfural

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864001083A SU1351932A1 (en) 1986-01-02 1986-01-02 Method of producing 5-oxymethylfurfural

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1351932A1 true SU1351932A1 (en) 1987-11-15

Family

ID=21214004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864001083A SU1351932A1 (en) 1986-01-02 1986-01-02 Method of producing 5-oxymethylfurfural

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1351932A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008009933A1 (en) 2008-02-18 2009-08-20 Friedrich-Schiller-Universität Jena Preparing 5-hydroxymethylfurfural, useful e.g. to manufacture pharmaceutical products such as fungicides, comprises thermally reacting carbohydrates in ionic liquid and discharging formed 5-hydroxymethylfurfural using extracting agent

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1169337, кл. С 07 D 307/50, 1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008009933A1 (en) 2008-02-18 2009-08-20 Friedrich-Schiller-Universität Jena Preparing 5-hydroxymethylfurfural, useful e.g. to manufacture pharmaceutical products such as fungicides, comprises thermally reacting carbohydrates in ionic liquid and discharging formed 5-hydroxymethylfurfural using extracting agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abe et al. Regulation of saccharide binding with basic poly (ethynylpyridine) s by H+-induced helix formation
Hasegawa Topochemical photopolymerization of diolefin crystals
Kirchhecker et al. Renewable pyridinium ionic liquids from the continuous hydrothermal decarboxylation of furfural-amino acid derived pyridinium zwitterions
CN108440463B (en) Method for preparing 5-hydroxymethylfurfural by catalysis of supported metal molecular sieve catalyst
SU735170A3 (en) Method of preparing esters of 7-beta-acylamido-3-methylceph-3-em-4-carboxylic acid
CN110302816A (en) ZnO@SiO2The synthetic method of loaded mesoporous phosphate niobium catalyst and its preparing the application in 5 hydroxymethyl furfural
SU1351932A1 (en) Method of producing 5-oxymethylfurfural
Shiraiwa et al. Asymmetric transformation of (RS)-cysteine via formation of (RS)-4-thiazolidinecarboxylic acids
CN113512030A (en) Aldehyde group protection method of biomass-based furan compound
KR100847554B1 (en) Improved process for preparing cis-dithiocyanato-N,N'-bis2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylic acidruthenium(II)
Šindelář et al. Hemicucurbiturils
Galindo et al. Pyrylium and thiopyrylium salts as electron transfer photosensitizers for the [27π+ 27π] cyclodimerization of poly (vinyl cinnamate) in solution
Chang et al. Design of supported organocatalysts from a biomass-derived difuran compound and catalytic assessment for lactose hydrolysis
CN114130429B (en) Temperature-sensitive heteropolyacid catalyst, preparation method thereof and application thereof in synthesis of 5-hydroxymethylfurfural
SU1695975A1 (en) Catalyst for dehydration of pentose
CN112047912B (en) Preparation method of furan dicarboxylic acid
DE2732714C2 (en) Process for the production of acyloins
Thanheuser et al. Biphasic Production of 5‐hydroxymethylfurfural (HMF) in a Recyclable Deep Eutectic Solvent‐based System Catalyzed by H4SiW12O40
SU1351649A1 (en) Catalyst for dehydrating pentoses
SU1209692A1 (en) Method of producing furfural
SU1525155A1 (en) Method of obtaining furfural
CN114426528B (en) Method for continuously preparing 5-hydroxymethylfurfural
Lipczynska-Kochany Chemistry of hydroxamic acids XIV: the fluorescence of naphthalenecarbohydroxamic acids and related amides
CN110117259B (en) Method for preparing 2, 5-deoxyfructosazine by using ionic liquid catalysis
US3481938A (en) Process for the preparation of piperidine