1.2.1水介质

水是一种纯天然无污染、低成本的绿色溶剂。利用水溶液作为反应介质对葡萄糖的脱水反应并不理想，HMF和水能够发生水合作用，因此在水溶液中，HMF会进一步生成副产物[13]，例如：乙酰丙酸和甲酸等，所以通过水作为反应介质会导致HMF的产率较低[14]。

1.2.2 有机溶剂

非水相体系一般采用用有机溶剂作为反应介质，避免了5-HMF在水中发生水合反应，研究表明，有机溶剂例如乙腈，DMSO等都具有提高葡萄糖转化率作用，同时这些有机溶剂的沸点高，缩短了反应时间、难生成不溶性腐黑酸[15]，从而提高5-HMF的产率，但是，由于葡萄糖难以完全溶解在有机溶剂中，所以它的转化率也会相对降低。

1.2.3 离子液体

离子液体有一个强大的静电场，可以使分子内的键能发生变化，不仅如此，离子液体还可以加快葡萄糖以及果糖脱水的速度[16]，所以在温和的反应条件下反应也能够进行，并且产物HMF收率高。

在制备HMF时，将该液体作为反应介质的优点是：副作用少、反应速度快、反应条件温和、选择性高。但制备离子液体的工艺复杂，费用高昂，难以回收，不适合工业化应用。

1.2.4 双相体系

在整个以水为介质反应体系中加入一种不完全溶解于水的有机溶剂作为萃取相从而降低整个反应对HMF的降解率，这种双相的反应体系可以将在反应过程中生成的HMF快速的转移至上层有机相溶液中，降低了产物与催化物的接触时间，避免了HMF与水发生水合反应，最终提高的产物收率。

Dumesic课题组[17-21]通过一系列的萃取相选择的实验研究表明，四氢呋喃的萃取效果最好，由于沸点低，易蒸发，可以通过蒸馏的方法可以使目标产物分离出来。即使目标产物带有微量的四氢呋喃，对用HMF做原料制备液体燃料的过程也不会产生影响。由于水和四氢呋喃互溶，所以四氢呋喃大部分会存留在水中，这不仅极大的浪费了资源，而且如果在生产过程中，厂家为了便利，对反应过后的水不经过处理直接排放，这也将会对环境造成不良影响。

该反应过程是由葡萄糖转变生成果糖，再由果糖通过脱水反应生成目标产物。所以选择一个合适的催化剂对这两个反应过程尤为重要，无机酸和金属盐的催化效果比较好。通过添加碱性的金属无机盐，可以大大的提高HMF的选择性，在众多碱金属无机盐中，NaCl对HMF的选择性的效果最好[22]。

但就目前而言还存在一些问题，没有高效的催化剂以及特别高效的萃取剂，其次HMF分离提纯的技术不成熟，难以回收双相系统中碱金属无机盐。

1.3 本论文主要意义

之前较多研究工作论证了双相体系相对于单相体系的优点，基于此,源)自(优尔+文=论]文]网[www.youerw.com，本论文选择水-四氢呋喃双相体系作为反应介质，旨在建立双相体系中葡萄糖高效、高选择性转化制备5-羟甲基糠醛过程，通过单因素实验，考察几个主要影响因素反应温度、反应时间、HCl添加量和葡萄糖初始浓度对该转化过程的影响规律。本论文有望为后续葡萄糖转化制备5-羟甲基糠醛新工艺的开发提供实验参考和理论依据。

1.4 本论文主要内容

基于高效转化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的目的，本论文建立水-四氢呋喃双相体系中葡萄糖转化制备5-羟甲基糠醛过程，对该过程进行了单因素优化，获得葡萄糖最佳的转化条件。主要针对反应温度、反应时间、葡萄糖初始浓度以及无机酸HCl添加量对葡萄糖转化率和5-羟甲基糠醛选择性的影响情况。