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資源利用途徑 1
一、生物質資源利用的必要性 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 9
二、乙酰丙酸作為平臺化合物的前景 11
參考文獻 13
第二章 纖維素的酸水解化學 15
第一節(jié) 生物質酸水解及轉化概述 15
第二節(jié) 生物質酸水解化學技術 17
一、無機酸水解 17
二、有機酸水解 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) 生物質纖維酸水解機制 46
一、纖維素酸水解機理 46
二、纖維素水解過程中的結構變化 48
第四節(jié) 生物質纖維酸水解動力學 58
一、纖維素水解動力學模型與影響因素 58
二、纖維素酸水解動力學 58
三、半纖維素水解動力學 62
第五節(jié) 生物質纖維水解過程中葡萄糖的化學行為 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力學 71
參考文獻 74
第三章 乙酰丙酸合成途徑與技術 86
第一節(jié) 纖維素及葡萄糖酸水解制備乙酰丙酸反應機理與動力學 86
第二節(jié) 催化轉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溶劑中催化制備乙酰丙酸 97
第三節(jié) 纖維素和生物質原料直接水解轉化制備乙酰丙酸 99
一、無機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、糠醇轉化為乙酰丙酸的工藝技術 105
第四節(jié) 生物質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 112
第四章 乙酰丙酸酯合成途徑與技術 119
第一節(jié) 乙酰丙酸酯的性質與應用 119
第二節(jié) 糖類化合物醇解合成乙酰丙酸酯 121
一、反應過程機理 121
二、催化合成技術 122
第三節(jié) 纖維素直接醇解合成乙酰丙酸酯 127
一、反應機理 127
二、催化合成技術 127
第四節(jié) 生物質經(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) 生物質經(jīng)糠醇醇解合成乙酰丙酸酯 133
一、合成路線 133
二、反應機理 134
三、催化合成技術 136
第六節(jié) 生物質經(jīng)糠醛轉化合成乙酰丙酸酯 142
一、合成路線 142
二、催化合成技術 142
第七節(jié) 生物質經(jīng)5-氯甲基糠醛轉化合成乙酰丙酸酯 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 145
第五章 生物質轉化乙酰丙酸中間產(chǎn)物——糠醛與糠醇化學 150
第一節(jié) 半纖維素組分水解轉化糠醛的途徑及進展 150
一、糠醛的制備途徑及合成機制 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展 165
一、糠醛氫化還原產(chǎn)生糠醇的機制 165
二、糠醛液相加氫合成糠醇及其催化劑的研究進展 167
三、糠醛氣相加氫合成糠醇及其催化劑的研究進展 178
第三節(jié) 糠醛與糠醇的應用 182
一、在食品方面的應用 183
二、在農(nóng)藥領域的應用 183
三、在醫(yī)藥方面的應用 184
四、在有機溶劑方面的應用 184
五、在合成樹脂方面的應用 184
參考文獻 184
第六章 生物質轉化乙酰丙酸中間產(chǎn)物——5-羥甲基糠醛化學 192
第一節(jié) 5-羥甲基糠醛合成的催化反應體系 192
一、無機酸催化劑 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、固體超強酸催化劑 197
六、酸性離子交換樹脂催化劑 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、反應溫度 207
二、反應時間 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-羥甲基糠醛轉化產(chǎn)物的研究進展 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 226
第七章 乙酰丙酸(酯)合成新型平臺分子γ-戊內酯 239
第一節(jié) 乙酰丙酸(酯)加氫合成γ-戊內酯的研究進展 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-戊內酯的應用研究進展 253
一、γ-戊內酯作為反應溶劑 253
二、γ-戊內酯合成液體烴類燃料 255
三、γ-戊內酯合成聚合材料 257
四、γ-戊內酯合成碳基化學品 258
參考文獻 261
第八章 乙酰丙酸及其中間產(chǎn)物轉化合成含氮化合物 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-氨基乙酰丙酸的應用 297
一、在農(nóng)業(yè)上的應用 297
二、在醫(yī)藥上的應用 299
參考文獻 300
附表 縮寫表 312