杨 伟 伟, 王 少 君

( 大连工业大学 轻工与化学工程学院, 辽宁 大连 116034 )

0 引 言

平台化合物目前主要是在石油资源中获得,随着石油、煤等不可再生资源的迅速消耗,石油化工的成本将不断提高。可再生生物质生产能源和有机化工原料,确定新的平台化合物,是目前以低碳经济实现可持续发展为目标的绿色化学的重要研究内容[1]。5-羟甲基糠醛是一种重要的化工原料,它的分子中含有一个羟甲基和一个醛基,可以通过加氢、氧化脱氢、水解等化学反应,合成许多化合物和高分子材料[2-6],有望成为基于生物质资源的新型平台化合物。

目前制备合成5-HMF的原料多为果糖和葡萄糖。MOREAU 等[7]采用蔗糖为反应物,在离子液体[Hmim][Cl]中制备5-HMF。实验结果表明蔗糖在离子液体中水解为果糖和葡萄糖,30 min 以后水解得到的果糖几乎全部被转化为5-HMF,但是水解得到的葡萄糖只有3%发生了进一步的转化。SERGIO等[8]使用离子液体[Bmim][Cl]和CrCl3,使用甲苯作为同步萃取剂,在100 ℃条件下催化葡萄糖制备5-HMF,4 h 后5-HMF产率提高到91%。ZHAO H 等[9]在离子液体体系中用金属氯化物催化果糖、葡萄糖制得5-HMF,其中以果糖为原料,得到5-HMF的收率最高。而用纤维素为原料直接制得5-HMF 的过程目前大部分需要通过使用无机酸或者有机溶剂等成本高、易污染环境、后处理困难的手段来实现[10-11]。最近几年通过绿色温和可控的条件,使用纤维素甚至用秸秆来生产5-HMF已经成为研究的重点和热点,但目前关于此类的公开报道还不多见。

本文通过合成绿色无污染的离子液体为反应溶剂和反应的催化剂,作用于微晶纤维素直接得到5-HMF。……