摘 要：5-羟甲基糠醛（HMF）是由葡萄糖或果糖等碳水化合物脱水生成的化学性质非常 活泼的平台化合物，可以通过氧化、氢化和缩合等多种反应制备高附加值衍生物，是重要 的精细化工原料。本论文以金属氯化物为催化剂，在 1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl) 中研究了葡萄糖脱水制备 HMF 的催化效果并考察了各种反应条件对 HMF 得率的影响。研 究结果表明：在各种金属氯化物催化剂如 FeCl3·6H2O、AlCl3·6H2O、SnCl4·5H2O、ZnCl2 和 NiC2·6H2O 中，AlCl3·6H2O 具有最高的催化活性。在反应温度为 110 C、反应时间为 2 h、催化剂用量为 10 mol%的反应条件下，HMF 的得率可以达到 41。44%。75434

毕业论文关键词：葡萄糖，5-羟甲基糠醛，离子液体，金属氯化物

Abstract: 5-Hydroxymethylfurfural (HMF), which can be prepared from glucose, is a versatile biobased compound that can be further transformed into various fuels and chemicals。 In this paper, the effects of different reaction conditions such as reaction temperature, reaction time and catalyst loading on the yields of HMF were studied in the presence of 1-butyl-3-methylimidazole chloride ([BMIM]Cl) and metal chlorides。 The results indicated that among five metal chlorides including FeCl3·6H2O, AlCl3·6H2O, SnCl4·5H2O, ZnCl2 and NiC2·6H2O, AlCl3·6H2O was the most effective for the dehydration of glucose, and the highest yield of HMF with 41。44% was achieved by using 10 mol% of catalyst at 110 °C for 2 h。

Keywords: Glucose, 5-hydroxymethylfurfural, ionic liquids, metal chloride, catalyze

目 录

1 前言 4

1。1 5-羟甲基糠醛（HMF） 4

1。2 果糖脱水制备 HMF 的研究进展 4

1。3 选题背景和意义 5

2 实验部分 5

2。1 实验试剂及仪器 5

2。2 葡萄糖的脱水反应转化 HMF 步骤 6

2。3 HMF 的测定 6

2。3。1 HMF 标准溶液的配制 6

2。3。2 最大吸收波长的确定。

2。3。3 HMF 标准曲线的绘制 7

2。3。4 HMF 得率的计算 9

3 结果与讨论 9

3。1 不同催化剂催化活性的比较 9

3。2 反应温度对 HMF 得率的影响 10

3。3 反应时间对 HMF 得率的影响 10

3。4 催化剂用量对 HMF 得率的影响 11

3。5 底物浓度对 HMF 得率的影响 12

3。6 水分含量对 HMF 得率的影响 13

结论 14

参 考 文 献 16

致 谢 18

1 前言

1。1 5-羟甲基糠醛（HMF）

5-羟甲基糠醛，又名 5-羟甲基-2-糠醛、羟甲基糠醛、5-羟甲基呋喃甲醛或 5-羟甲基-2- 呋喃甲醛，英文名为 5-hydroxymethyl-2-furfural、5-hydroxymethyl-furfural 或 HMF。分子式 为 C6H6O3，结构式为如图 1 所示。HMF 是一种重要的化工原料，它的分子中含有一个醛 基、一个羟甲基和一个呋喃环，可以通过加氢，氧化，酯化，卤化，聚合，水解以及其它 化学反应，用于合成许多有用化合物和新型高分子材料，包括医药，树脂类塑料，柴油燃 料添加物等。HMF 是一种连接石油化学和生物质化学的新型平台化合物。