目錄
前言
第一章 乙酰丙酸生產(chǎn)的意義與前景 1
第一節(jié) 基于生物煉制的生物質(zhì)資源利用途徑 1
一、生物質(zhì)資源利用的必要性 1
二、生物煉制概念的提出 3
三、生物煉制技術(shù)及其產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀 5
第二節(jié) 基于乙酰丙酸的生物煉制 9
一、乙酰丙酸的理化性質(zhì) 9
二、乙酰丙酸作為平臺(tái)化合物的前景 11
參考文獻(xiàn) 13
第二章 纖維素的酸水解化學(xué) 15
第一節(jié) 生物質(zhì)酸水解及轉(zhuǎn)化概述 15
第二節(jié) 生物質(zhì)酸水解化學(xué)技術(shù) 17
一、無(wú)機(jī)酸水解 17
二、有機(jī)酸水解 25
三、固體酸水解 29
四、亞臨界和超臨界水解 43
五、酸水解溶劑體系 44
第三節(jié) 生物質(zhì)纖維酸水解機(jī)制 46
一、纖維素酸水解機(jī)理 46
二、纖維素水解過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化 48
第四節(jié) 生物質(zhì)纖維酸水解動(dòng)力學(xué) 58
一、纖維素水解動(dòng)力學(xué)模型與影響因素 58
二、纖維素酸水解動(dòng)力學(xué) 58
三、半纖維素水解動(dòng)力學(xué) 62
第五節(jié) 生物質(zhì)纖維水解過(guò)程中葡萄糖的化學(xué)行為 64
一、葡萄糖在甲酸體系中的水解 64
二、葡萄糖在甲酸體系中的主要降解途徑分析 66
三、葡萄糖在含4%鹽酸的甲酸溶液中的降解動(dòng)力學(xué) 71
參考文獻(xiàn) 74
第三章 乙酰丙酸合成途徑與技術(shù) 86
第一節(jié) 纖維素及葡萄糖酸水解制備乙酰丙酸反應(yīng)機(jī)理與動(dòng)力學(xué) 86
第二節(jié) 催化轉(zhuǎn)化己糖制備乙酰丙酸 91
一、均相水體系中制備乙酰丙酸 91
二、固體酸催化制備乙酰丙酸 94
三、均相和非均相催化劑在有機(jī)溶劑中催化制備乙酰丙酸 97
第三節(jié) 纖維素和生物質(zhì)原料直接水解轉(zhuǎn)化制備乙酰丙酸 99
一、無(wú)機(jī)酸和金屬水相中催化制備乙酰丙酸 99
二、固體酸水相中催化制備乙酰丙酸 102
三、單相有機(jī)溶劑中制備乙酰丙酸 103
四、在雙相溶劑體系和離子液體中制備乙酰丙酸 104
五、糠醇轉(zhuǎn)化為乙酰丙酸的工藝技術(shù) 105
第四節(jié) 生物質(zhì)制備乙酰丙酸的中試及其工業(yè)生產(chǎn)化前景 107
一、乙酰丙酸的分離提純 107
二、乙酰丙酸制備的中試及工業(yè)化生產(chǎn) 109
參考文獻(xiàn) 112
第四章 乙酰丙酸酯合成途徑與技術(shù) 119
第一節(jié) 乙酰丙酸酯的性質(zhì)與應(yīng)用 119
第二節(jié) 糖類化合物醇解合成乙酰丙酸酯 121
一、反應(yīng)過(guò)程機(jī)理 121
二、催化合成技術(shù) 122
第三節(jié) 纖維素直接醇解合成乙酰丙酸酯 127
一、反應(yīng)機(jī)理 127
二、催化合成技術(shù) 127
第四節(jié) 生物質(zhì)經(jīng)乙酰丙酸酯化合成乙酰丙酸酯 131
一、合成路線 131
二、乙酰丙酸的酯化 132
第五節(jié) 生物質(zhì)經(jīng)糠醇醇解合成乙酰丙酸酯 133
一、合成路線 133
二、反應(yīng)機(jī)理 134
三、催化合成技術(shù) 136
第六節(jié) 生物質(zhì)經(jīng)糠醛轉(zhuǎn)化合成乙酰丙酸酯 142
一、合成路線 142
二、催化合成技術(shù) 142
第七節(jié) 生物質(zhì)經(jīng)5-氯甲基糠醛轉(zhuǎn)化合成乙酰丙酸酯 144
一、合成路線 144
二、5-氯甲基糠醛的制備 144
三、5-氯甲基糠醛的醇解 145
參考文獻(xiàn) 145
第五章 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化乙酰丙酸中間產(chǎn)物——糠醛與糠醇化學(xué) 150
第一節(jié) 半纖維素組分水解轉(zhuǎn)化糠醛的途徑及進(jìn)展 150
一、糠醛的制備途徑及合成機(jī)制 150
二、糠醛的生產(chǎn)工藝 153
第二節(jié) 糠醛加氫合成糠醇的途徑及進(jìn)展 165
一、糠醛氫化還原產(chǎn)生糠醇的機(jī)制 165
二、糠醛液相加氫合成糠醇及其催化劑的研究進(jìn)展 167
三、糠醛氣相加氫合成糠醇及其催化劑的研究進(jìn)展 178
第三節(jié) 糠醛與糠醇的應(yīng)用 182
一、在食品方面的應(yīng)用 183
二、在農(nóng)藥領(lǐng)域的應(yīng)用 183
三、在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 184
四、在有機(jī)溶劑方面的應(yīng)用 184
五、在合成樹(shù)脂方面的應(yīng)用 184
參考文獻(xiàn) 184
第六章 生物質(zhì)轉(zhuǎn)化乙酰丙酸中間產(chǎn)物——5-羥甲基糠醛化學(xué) 192
第一節(jié) 5-羥甲基糠醛合成的催化反應(yīng)體系 192
一、無(wú)機(jī)酸催化劑 192
二、金屬氯化物催化劑 193
三、離子液體催化劑 195
四、雜多酸催化劑 195
五、固體超強(qiáng)酸催化劑 197
六、酸性離子交換樹(shù)脂催化劑 198
七、分子篩催化劑 200
八、碳基固體酸催化劑 202
第二節(jié) 5-羥甲基糠醛合成的溶劑體系 203
一、單相溶劑 204
二、雙相溶劑 204
三、離子液體溶劑 205
四、低共熔溶劑 206
第三節(jié) 5-羥甲基糠醛合成的其他影響因素 207
一、反應(yīng)溫度 207
二、反應(yīng)時(shí)間 207
三、加熱方式 208
四、催化劑用量 208
五、底物濃度 208
六、水分含量 209
七、助溶劑 209
八、萃取方法 209
第四節(jié) 5-羥甲基糠醛轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的研究進(jìn)展 210
一、2,5-二甲基呋喃 210
二、5-乙氧基甲基糠醛 214
三、1,6-己二醇 216
四、2,5-呋喃二甲醛 221
五、2,5-呋喃二甲酸 224
參考文獻(xiàn) 226
第七章 乙酰丙酸(酯)合成新型平臺(tái)分子γ-戊內(nèi)酯 239
第一節(jié) 乙酰丙酸(酯)加氫合成γ-戊內(nèi)酯的研究進(jìn)展 240
一、H2作為外部氫源 240
二、甲酸作為原位氫源 246
三、醇類作為原位氫源 248
第二節(jié) γ-戊內(nèi)酯的應(yīng)用研究進(jìn)展 253
一、γ-戊內(nèi)酯作為反應(yīng)溶劑 253
二、γ-戊內(nèi)酯合成液體烴類燃料 255
三、γ-戊內(nèi)酯合成聚合材料 257
四、γ-戊內(nèi)酯合成碳基化學(xué)品 258
參考文獻(xiàn) 261
第八章 乙酰丙酸及其中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化合成含氮化合物 269
第一節(jié) 5-羥甲基糠醛合成含氮化合物的研究進(jìn)展 269
一、5-羥甲基糠醛合成含氮化合物 269
二、5-氯甲基糠醛合成含氮化合物 273
第二節(jié) 5-羥甲基糠醛還原氨化制備氨甲基呋喃類化合物 274
一、5-氨甲基-2-呋喃甲醇類化合物的制備與應(yīng)用 275
二、5-[(二甲氨基)甲基]-2-呋喃甲醇的制備 280
三、2, 5-二氨甲基呋喃的制備與應(yīng)用 281
第三節(jié) 乙酰丙酸還原制備含氮化合物 284
一、乙酰丙酸制備吡咯烷酮類化合物 284
二、乙酰丙酸還原氨化制備4-二甲氨基戊酸 289
第四節(jié) 乙酰丙酸衍生物5-氨基乙酰丙酸的合成 290
一、化學(xué)合成法 290
二、生物合成方法 294
第五節(jié) 5-氨基乙酰丙酸的應(yīng)用 297
一、在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 297
二、在醫(yī)藥上的應(yīng)用 299
參考文獻(xiàn) 300
附表 縮寫表 312