摘 要：5-羟甲基糠醛（HMF）作为一种生物基平台化合物具有广阔的市场前景 和应用价值，可由葡萄糖、果糖和纤维素等碳水化合物经脱水反应制得。由于果 糖具有呋喃型的五元环结构，所以与具有吡喃型六元环结构的葡萄糖和纤维素相 比，更容易发生脱水反应，是制备 HMF 的理想原料。本文以来源于纤维素的碳 基固体酸（CCC-SO3H）为催化剂，在二甲亚砜（DMSO）中研究了对果糖脱水 制备 HMF 的催化效果并考察了不同反应条件如催化剂种类、反应溶剂、反应温 度、反应时间、催化剂用量和水分含量对 HMF 得率的影响。研究结果表明：与 传统的固体酸相比，本文制备得到的纤维素基固体酸对果糖脱水制备 HMF 具有 更高的催化活性。另外，在 DMSO 用量为 2 g，果糖用量为 100 mg，CCC-SO3H 用量为 40 mg，反应温度为 100 °C，反应时间为 2 h 条件下，HMF 的最高得率可 达 61。44%。75437

毕业论文关键字：5-羟甲基糠醛，纤维素基固体酸，二甲亚砜，果糖

Abstract: 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) as a platform compounds has a broad market prospect, and can be prepared by the dehydration of various carbohydrates such as glucose, fructose and cellulose。 It should be noted that fructose is the ideal raw material for the preparation of HMF, because its five-member ring furan type structure is more prone to dehydrate than glucose and cellulose。 In this paper, cellulose-derived solid acid (CCC-SO3H) was perpared and used for the dehydration of fructose into HMF in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO)。 And then, various reaction conditions such as different solvents, reaction temperature, reaction time, catalyst loading and water content were also investigated。 The experimental results showed that the highest yield of HMF with 61。44% was obtained under the following reaction conditions: 2 g DMSO,  100  mg  fructose,  40  mg CCC-SO3H, 100 °C, 2 h。

Keywords: 5-hydroxymethylfurfural, cellulose-derived solid acid, dimethyl sulfoxide, fructose

目 录

1   前言 4

1。1 5-羟甲基糠醛（HMF） 4

1。2  果脱水制备 HMF 的研究进展·· 4

1。3  选题背景及意义 5

2  实验材料与方法 · 5

2。1  实验试剂与仪器 5

2。2  碳基固体酸催化剂的制备 6

2。3   碳基固体酸催化剂的表征 6

2。4   果糖的脱水反应 6

2。5 HMF 的测定 · 7

2。5。1 HMF 标准溶液的配制·· 7

2。5。2   最大吸收波长的确定 7

2。5。3 标准曲线的确定 7

2。5。4 果脱水制备 HMF 得率的计算 8

3  结果与讨论 8

3。1   碳基固体酸的表征结果·· 8

3。2  不同催化剂对 HMF 得率的影响 9

3。3  不同反应溶剂对 HMF 得率的影响 10

3。4  不同反应温度对 HMF 得率的影响