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随着化石资源的逐渐消耗,及人们对使用化石资源带来的环境问题的日益关注,人们越来越重视利用可再生资源制备燃料和化学品。生物质是世界上最丰富的可再生资源,而糖类是生物质资源的主要组成部分。从糖类制备燃料和化学品是生物质资源利用的重要途径。乳酸及乳酸酯是从生物质糖制备的重要平台化合物,在食品、化妆品、化学品和制药工业具有广泛用途,还可以作为绿色溶剂和合成生物可降解的聚合物-聚乳酸的原料。目前,乳酸及乳酸酯主要由微生物发酵制备,该法存在目标产品浓度和时空收率低等缺点。近年来,人们越来越关注采用催化转化的方法从糖类化合物制备乳酸及乳酸酯。各种酸催化剂被用来催化糖转化为乳酸及其酯,其中含Sn Lewis(L)酸催化剂对糖转化为乳酸/乳酸酯表现出独特的选择性。本文以生物质糖催化转化制备乳酸酯为目标反应,考察了简单糖1,3-二羟基丙酮(DHA)和复杂糖葡萄糖的催化转化制备乳酸甲酯(MLA)。首先,通过脱铝-补杂的方法制备了Sn-USY分子筛,用XRD、FTIR、N2物理吸附、DRUVS、TEM、吡啶吸附红外等表征了催化剂的物理化学性质,考察了其在DHA转化为MLA反应中的催化性能。结果表明硝酸处理能有效地脱除H-USY分子筛中的骨架铝,产生T空位。通过固态离子交换法将Sn4+引入后,处于骨架位的Sn4+提供了大量L酸位,能够高效地催化DHA转化为MLA。在40oC反应5h,DHA的转化率接近100%,MLA的收率达到97%。而且,Sn-USY分子筛能够循环使用,重复使用5次后,DHA转化率保持不变,MLA的收率仍能达到85%。随后,采用均相金属盐SnCln为催化剂,考察了葡萄糖转化制备MLA的反应。发现在反应体系中引入碱中和SnCln水解/醇解产生的Br nsted酸位,能有效抑制副反应的发生,提高MLA的选择性;在NaOH/SnCl4摩尔比为1:1时,MLA的收率最高。以SnCl4-NaOH (1:1)为催化剂,优化了催化剂用量和葡萄糖浓度以及反应温度和时间等。在160oC反应2.5h,从葡萄糖、果糖、蔗糖分别得到47%、57%、51%的MLA收率。该催化剂可以转化高浓度的葡萄糖反应液,葡萄糖含量达到20wt%时,MLA的收率仍能达到44%。该催化剂可以循环使用,重复使用4次后,性能与新鲜催化剂相当。