生物基甘油高值化研究进展.pdf

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1、中国．成都2010年9月全国第16届有机和精细化工中间体学术交流会生物基甘油高值化研究进展王奂神叩，陈君和a，贺站峰叩，王晓伟印，王娟芸a，张晓霞a，蒋伟8，蒋毅如·(4中科院成都有机化学研究所，成都610041；b中国科学院研究生院，北京100049)摘要t生物柴油的生产过程中会产生大量的生物基甘油，随着生物柴油的大规模发展，生物基甘油正不断地被发现新的商业应用价值。结合近期国内外相关研究论文，归纳分析了生物基甘油的高值化研究进展，并展望了生物基甘油在化学工业中的发展。关键词。生物柴油，生物质，生物基甘油，再生性能源Re

2、centAdvancesintheConversionofBioglycerolinto场lue．AddedProductsWANGHuan．yil’。，CHENJun—hel，HEZhan．fen91’。，WANGXiao．weil’‘，1，’11一''^WANGJuan-yunl，ZHANGXiao．xial，JLⅢGWdl，JIANGYil,2木(1．ChengduInstituteofOrganicChemistry,ChineseAcademyofSciences，Chengdu610041，China)(2．G

3、raduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Aversatileplatformchemicalandenergyvector,bioglycerolfrombiodieselmanufacturingisincreasinglyfindingnewcommercialapplications．Someofthemainachievementsdevelopedinthelastseveralyearsarereported

4、，suchasconvertingglycerolintohigh-valueproductsandenergy．Anoutlook011theevolvingstatusofbioglycerolinthechemicalindustryisprovidedasconclusion．Keywords：BiodiesellBiomass

5、Bioglycerol

6、Renewable随着全球能源和环境问题的日益凸显，开发利用可再生资源成为当前研究的一大热点。与石油和天然气等不可再生资源相比，生物质资源(如多元醇等)除了自身可再

7、生以及减少C02排放等特点外，它们富含的活泼羟基使得它们易于被官能团化而合成许多要经过复杂反应才能得到的精细化学品。其中，甘油分子作为最简单的探针分子而受到科学界和工业界的广泛关注，随着生物柴油的进一步发展，甘油的有效利用也将成为一个重要的研究课题⋯。生物柴油副产物甘油中含有大量甲醇、水、无机盐(催化剂残留物)、游离脂肪酸、未反应的甘油酸酯、甲酯以及其他不同种类的复杂有机物【21。因此，生物柴油副产物甘油不能直接进入甘油消费市场。众多化学工业集团公司已经开始了以生物基甘油为原料研制高附加值化学品的进程。生物基甘油作为化学工

8、业原料的重要性日益凸显，世界各地的研究者们正在寻113中国．成都2010年9月全国第16届有机和精细化工中间体学术交流会找甘油衍生物应用的新领域，如燃料、精细化学品、汽车工业、制药工业、清洁产品以及建筑行业等领域【引。本文综述了近期生物基甘油研究及应用的部分新进展，并对生物基甘油在化学工业中的应用作出了展望。1甘油参与的调聚反应和醚化反应Palkovits等【4】报道了钯复合物催化甘油与1，3-丁二烯的调聚反应。反应以甲氧基取代三苯基磷配体可直接生成含单、双、三个C8链的甘油醚化合物。这种含C8链的甘油醚可以用来生产表面活

9、性剂或去污剂。反应产物的分布由丁二烯与目‘油的摩尔比率及反应时间决定，而不取决于作为底物的甘油的纯度。通过研究不同金属先导物及配位数的影响，Palkovits等【5】提出了可能的反应机理。单链及双链甘油醚再次进入催化循环可以生成双链及三链甘油醚，但是此反应受空间立体控制，因此反应不易进行。甘油同时又是一种引人注意的可再生合成砌块，可以合成在化妆品及医药行业应用广泛的二聚甘油和三聚甘油。Ruppert等f6】比较了碱土金属氧化物与Na2C03均相催化剂催化的甘油选择性醚化合成二聚甘油和三聚甘油的反应结果。分别以CaO，SrO

10、和BaO为催化剂时，二聚甘油和三聚甘油的选择性均可超过90％，甘油转化率大于60％。甘油转化率随催化剂碱度的升高而升高(MgO