随着全球煤、石油和天然气等化石燃料的逐渐枯竭以及其燃烧给环境带来的日益严峻的负面影响，寻求一种可持续利用能源的需求越来越迫切，因此，可再生生物质能源的开发利用获得了全球广泛关注[2]。HMF含有一个醛基、一个羟甲基和一个呋喃环，化学性质活跃，作为一种重要的平台化合物，可以在燃料、塑料聚合物的生产[3]中得到广泛应用。早期果糖脱水合成HMF的反应都是采用均相的无机酸、路易斯酸和盐类等作为催化剂[4,5]，但均相酸催化剂活性低，不可回收，排出废液会对环境产生污染，寻求高效绿色的催化剂变得极为重要。固体酸具有可调的酸性酸量及孔道结构，不仅提高了HMF的产率，而且能够重复利用，满足了绿色化学的需要[6]。目前，获得HMF的途径主要是直接以植物纤维为原料，经酸催化水解合成。此工艺副反应多，产率低，能耗高，产物复杂，杂质多，不利于批量生产[7]。相较于其他糖类化合物，以果糖为原料在固体酸催化剂催化作用下可以使HMF产率最大化，后处理简单，利于工业化生产[8]。现今，利用果糖脱水合成HMF已经成为生物质利用研究的一大热点[9,10]，并取得了一系列新进展。例如，邓清莲[11]制备了磺酸化的碳质固体酸催化剂，通过不断优化其制备条件研究了对果糖脱水合成HMF的影响。结果发现在有机溶剂四氢呋喃和水的两相体系中，在160 °C下反应1 h后，HMF得率可以高达80%以上。孙春蕾[12]等以几种常规酸催化果糖脱水合成HMF，研究发现，在2 g 果糖、0.3 g 对甲苯磺酸、15 mL 正丁醇、反应温度180 °C和反应时间5 min 的反应条件下，HMF得率能够高达91.3%。67958

参 考 文 献

  

[1] 陆强, 廖航涛, 张阳, 等. 果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛的机理研究[J]. 燃料化学学报, 2013, 41(9): 1070-1076.

[2] 黎演明, 李秉正, 吴学众, 等. 固体酸催化剂MxOy-ZrO2-Al2O3催化果糖分解制备5-羟甲基糠醛的研究[J]. 现代化工, 2012, 32(11): 63-66.

[3] 张迎周, 张玉军, 刘玄, 等. WO3/ZrO2固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛的工艺研究[J]. 广东化工, 2013, 40(7): 5-6.

[4] Kuster B F M. 5-Hydroxymethylfurfural(HMF). A review focussing on its manufacture[J]. Starch, 1990, 42(8): 314-321

[5] Lewkowski J. Synthesis, chemistry and applications of 5-hydroxymethyl-furfural and its dervivatives[J]. ARKIVOC, 2001, 1: 17-54. 

[6] Chheda J N,Dumesic J A. An overview of dehydration, aldol-condensation and hydrogenation processes for production of liquid alkanes from biomass-derived carbohydrates[J]. Catalysis Today, 2007, 123: 59-70.

[7] 郑诗友. 5-羟甲基糠醛合成的初步研究[J]. 安徽化工, 2013, 39(4): 60-64.

[8] Itoh M, Hattori H. The acidic properties of TiO2-SiO2 and its catalytic activities for the amination of phenol, the hydration of ethylene and the isomerization of butane[J]. Journal of Catalysis, 1974, 35: 225-229.

[9] 杨柳, 刘玉环. 固体酸催化淀粉制备5-羟甲基糠醛研究进展[J]. 现代化工, 2011, (1): 32-36.

[10] 胡磊, 孙勇, 林鹿. 葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究进展[J]. 化工进展, 2011, 30(8): 1711-1716.

[11] 邓清莲. 果糖脱水制备5-羟甲基糠醛[J]. 闽江学院学报, 2014, 5: 102-106.

[12] 孙春蕾, 刘仕伟, 李露, 等. 果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究[J]. 精细石油化工进展, 2011, 12(2): 50-52.

[13] Kuster B F M, van der Baan H S. The influence of the initial and catalyst concentrations on the dehydration of D-fructose[J]. Carbohydrate Research,1977, 54: 165-168.

[14] Hamada K, Yoshihara H, Suzukamo G. An improved method for the conversion of saccharides into furfural derivatives[J]. Chemistry Letters, 1982, 45: 617-622. 果糖脱水制备HMF的研究现状和参考文献:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_76341.html