羟甲基糠醛制备技术
来源:      发布时间:2018/12/6

酸催化六碳糖脱水可以得到羟甲基糠醛(HMF)。过去对六碳糖转化制备HMF作了深入研究,尝试了使用不同反应介质,如水、质子惰性溶剂、双相体系以及离子液体,和不同催化剂,如有机酸、无机酸、盐以及固体酸催化剂等。但是这些催化体系在不同程度上存在如下技术缺陷,例如:反应条件苛刻、选择性低、产率低、产物不易分离纯化、使用挥发性有机溶剂、能耗高、污染严重等。

大连化学物理研究所生物质高效转化研究组开发了HMF 制备技术。该技术以离子液体为溶剂,以CrCl3 为催化剂,常压、150 ℃以下反应。果糖转化率100%,HMF 选择性达98%以上;葡萄糖转化率达到100%,HMF 分离收率达到91%;直接“一锅法”转化纤维素,HMF 分离收率达到68%;以玉米秸秆、松木粉等粗原料时,HMF 收率达到45–52%。根据离子液体和HMF 物理化学性质的差别,设计了有效的产物分离方法。该技术具有反应时间短、选择性高、产品纯度高、无三废污染等特点,达到国际领先水平。目前与项目直接相关的研究已发表论文20 余篇,获专利授权3 件,基本形成集成技术。

羟甲基糠醛是重要精细化工中间体和生物基平台化合物,在农业化学、电化学、化妆品工业、合成医药中间体等行业都有广泛应用。最近,HMF 被认为是链接于碳水化合物资源与石油工业之间的桥梁,因为将HMF 选择性氢化脱氧后得到的2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种优质燃料,其能量密度比乙醇高40%,并且挥发性很小,显示出替代化石燃料的巨大潜力。

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