-羟甲基糠醛的制备及其催化氧化研究进展

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1、石油化1：2012年第41卷第11期PETROCHEMICALTECHNOLOGY特约述评5一羟甲基糠醛的制备及其催化氧化研究进展徐杰1，马继平1一，马红1(1．中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室催化基础国家重点实验室，辽宁大连116023；2．中国科学院研究生院，北京100049)[摘要]综述了生物质基平台化合物5一羟甲基糠醛(HMF)的制备及其催化氧化研究进展。分析了果糖、葡萄糖、纤维紊等碳水化合物制备HMF而临的挑战和解决方法。讨论了HMF氧化产品2，5-二甲酰基呋喃、2，5一呋喃二甲酸的催化

2、合成及其应用。指}}j纤维素是碳水化合物脱水制备HMF的最终目标底物，并对纤维素制备HMF的研究及其催化氧化发展前景进行了分析。[关键词]5一羟甲基糠醛；2，5-二甲酰基呋喃；2，5一呋喃二甲酸；呋喃基聚合物；纤维素；催化氧化[文章编号]1000—8144(2012)lI一1225—09[中图分类号]TQ224[文献标识码]AProgressinSynthesisof5-HydroxymethylfuraidehydeandItsCatalyticOxidationXuJie。，MaJipin91一，MaHon

3、g’(1．DalianNationalLaboratoryforCleanEnergy，StateKeyLaboratoryofCatalysis，DalianInstituteofChemicalPhysics．ChineseAcademyofSciences．DalianLiaoningl16023，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences．Beijing100049，China)[Abstract]Progressesinthesynthes

4、isofbio-derivedplatformcompound5-hydroxymethylfurfural(HMF)anditscatalyticoxidationarereviewed．TheexistingproblemsinthesynthesisofHMFfromdifferentcarbohydrates，suchasfructose，glucoseandcelluloseareanalyzed，andtheresolventsarediscussed．’theproductsoftheHMFcat

5、alyticoxidation，namely2，5一diformyifuranand2，5一furandicarboxylicacid，andtheirapplicationsaresummarized．ItisproposedthatcelluloseistheultimatesubstrateforthedehydrationofcarbohydratestoHMETheprospectforthecatalyticoxidationofHMFisalsoanalyzed．[Keywords]5-hydro

6、xymethylfurfural；2，5-diformylfuran；2，5一furandicarboxylicacid；furan-basedpolymers；cellulose；catalyticoxidation随着石油等化石资源的不断消耗，开发利用高温、高压下进行。与加氢过程相比，脱水过程操可再生、储量丰富的生物质资源，制备大宗化学作简单，反应条件温和，不需消耗额外的氢气，具品、精细化学品及高分子材料，补充石油资源的短有更强的竞争力。缺，具有重要意义。生物质资源中以碳水化合物所5一羟甲基糠醛(HMF)是

7、生物质基平台化合物占的比例最大。自然界每年通过光合作用可合成大之一，也是合成多种精细化学品和呋喃基聚合物的量生物质，其中碳水化合物约占75％(W)，粮食等重要中间体，受到国内外的广泛关注心1。HMF可以仅占碳水化合物的3％一4％(W)。碳水化合物的通过酸催化果糖、葡萄糖和纤维素等碳水化合物脱特征是羟基官能团多、分子含氧量大、氢键作用水制得∞o。2，5一二甲酰基呋喃(DFF)和2，5一呋喃强，因此不利于直接转化和应用。选择性脱水、加二甲酸(FDCA)是选择氧化HMF所得的重要下游产氢等过程是实现液体燃料和高附加值

8、精细化学品合[收稿日期]2012—05—23：[修改稿日期]2012—08—22。成的重要途径。但通常情况下，加氢脱氧过程需要[作者简介]徐杰(1958一)，男，河南省博爱县人，博士．教消耗当量摩尔的氢气，而且反应条件苛刻，需要在授．电话041I一84379245，电邮xujie@dicp．ac．co。万方数据石油化1：PETRoCHEMICALTECHNOLOGY2012年第41卷品