【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物化學領域，具體為一種由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法。
技術介紹
1、開發生物質固廢資源轉化制備高值化學品的化學工藝，有利于社會的可持續發展。滸苔是一種常見的大型水藻，含有豐富的碳水化合物（如鼠李糖、葡萄糖和木糖）。將滸苔資源轉化制備人類生活所需的高值化學品（如1,2-丙二醇），有利于實現固廢資源的“變廢為寶”和水域環境的改善。
2、1,2-丙二醇（1,2-propanediol）是一種重要的化工原料和醫藥中間體，廣泛應用于聚酯樹脂、表面涂料、醫藥、化妝品、煙草、防凍液等領域。隨著全球對可持續發展和環境保護的日益關注，利用可再生資源替代傳統石油基原料生產高值化學品已成為重要發展目標。因此，發展高效轉化滸苔衍生的糖類化合物選擇性制備1,2-丙二醇的化學工藝具有重要的經濟和社會意義。
3、傳統的1,2-丙二醇生產方法主要是環氧丙烷水合法。但是反應的原料為不可再生的石油基化學品，反應過程需要用到大量的強堿（naoh)，生成大量廢鹽和廢水，不利于社會的可持續發展。現有報道中，由生物質資源轉化制備1,2-丙二醇的底物通常是葡萄糖，催化劑為負載性多功能催化劑。但是，由葡萄糖制備得到的1,2-丙二醇的收率一般<50%，所得1,2-丙二醇產品濃度一般低于5?mg/ml，造成了能源利用效率低等不利局面。
4、直接催化滸苔及其衍生的鼠李糖轉化制備高濃度、高收率的1,2-丙二醇尚未見報道。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服
2、為達到上述目的，采用的技術方案為：一種由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，
3、按質量份比，將100份底物、50~200份催化劑以及適量去離子水加入反應釜中，反應釜壓力0.5~5?mpa，初始氫氣氣氛下，溫度為100~200?℃，反應時間為1~180?min；然后將反應釜冷卻和減壓，抽濾掉固體催化劑，使用hplc檢測過濾反應液，所得小分子即為產物1,2-丙二醇；所述底物為滸苔及其衍生鼠李糖；所述催化劑為w或mo摻雜的pt/ceo2基催化劑，pt的負載量為1?wt%，w、mo的負載量為1~7?wt%。
4、進一步，所述催化劑中ceo2載體外形為魚竿狀（桿狀）。
5、進一步，所述催化劑為pt1mo5/ceo2。
6、進一步，所述催化劑的制備方法為：
7、將一定量的ce的前驅體ce(no3)3·6h2o加入100?ml水溶解，超聲攪拌10?min，便于ce組分溶解分散，之后迅速加入24?g?naoh，轉移至水熱釜中；設置轉速為200?rpm，反應溫度為100?℃，反應時間為24?h；反應后，對得到的固體進行過濾、洗滌、烘干，在空氣氛圍的管式爐中以450?℃，升溫速率為5?℃/min，焙燒?3?h，得到魚竿狀的ceo2載體；
8、將pt的前驅體氯鉑酸水溶液、sn/w/mo的前驅體和表面活性劑pvp-k30加入至5ml水中，超聲攪拌15?min便于活性組分溶解分散，之后將ceo2載體加入，并攪拌4小時；浸漬24小時后，通過凍干法去除水分，在80℃干燥10h；將干燥后的固體研磨后放入管式爐中，在450?℃焙燒3?h，升溫速率5℃/min，得到的固體在350?℃，h2氛圍下、40?ml/min，還原2?h得到不同組分摻雜的pt/ceo2基催化劑。
9、進一步，抽濾得到的固體催化劑，放入烘箱80?℃干燥10?h，然后放入空氣氛圍的管式爐中于450?℃焙燒3?h，之后在h2氛圍下、40?ml/min，350?℃還原2?h，可進行重復使用。
10、進一步，所述反應溫度180℃。
11、進一步，所述反應時間為120?min?。
12、進一步，所述催化劑為100份。
13、進一步，所述反應釜及h2壓力為3?mpa。
14、進一步，所述反應底物可以是滸苔衍生的糖類化合物葡萄糖和木糖。
15、采用上述方案的有益效果為：
16、本專利技術設計并制備了不同組分（sn、w、mo）摻雜的pt/ceo2基催化劑，用于催化轉化滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇，其中pt1mo5/ceo2展示出最佳的催化活性。該固體催化劑易制備、成本較低，且催化效率高，所獲得1,2-丙二醇的收率高。同時，反應完后固體催化劑可通過簡單過濾回收，重復利用率高。此方法填補了化學催化法催化滸苔及其衍生鼠李糖定向制備1,2-丙二醇的空白，也克服了傳統合成法和微生物法生產效率低、反應周期長的缺點。
17、本專利技術以滸苔及其衍生鼠李糖為原料制備1,2-丙二醇，較于現有的工業合成方法-環氧丙烷法，具有原料可再生的優勢。
18、本專利技術首次建立了從滸苔及其衍生鼠李糖轉化制備1,2-丙二醇的反應體系，拓展了滸苔的應用，實現了滸苔等固廢資源的增值化；
19、本專利技術催化劑制備過程簡單，穩定性良好，1,2-丙二醇的最高收率達55%以上，具有良好的應用前景。
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1.一種由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：
2.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述催化劑中CeO2載體外形為魚竿狀。
3.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述催化劑為Pt1Mo5/CeO2。
4.根據權利要求2所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述催化劑的制備方法為：
5.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：抽濾得到的固體催化劑，放入烘箱80?℃干燥10?h，然后放入空氣氛圍的管式爐中于450?℃焙燒3?h，之后在H2氛圍下、40?mL/min，350?℃還原2?h，可進行重復使用。
6.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述反應溫度180℃。
7.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述反應時間為120?min?。
8.根據權利要求1所述
9.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述反應釜及H2壓力為3?MPa。
10.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述反應底物可以是滸苔衍生的糖類化合物葡萄糖和木糖。
...【技術特征摘要】
1.一種由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：
2.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述催化劑中ceo2載體外形為魚竿狀。
3.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述催化劑為pt1mo5/ceo2。
4.根據權利要求2所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：所述催化劑的制備方法為：
5.根據權利要求1所述的由滸苔及其衍生鼠李糖制備1,2-丙二醇的方法，其特征是：抽濾得到的固體催化劑，放入烘箱80?℃干燥10?h，然后放入空氣氛圍的管式爐中于450?℃焙燒3?h，之后在h2氛圍下、40?ml/min...
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖園，馬宇鴻，呂開卓，姚秋麗，
申請(專利權)人：遵義醫科大學，
類型：發明
國別省市：
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