何欣骏, 马 娇, 王康军, 许占威, 贾松岩,3*

(1.沈阳化工大学 化学工程学院, 辽宁 沈阳 110142; 2.中国科学院 大连化学物理研究所, 辽宁 大连 116023;3.大连理工大学 精细化工国家重点实验室, 辽宁 大连 116024)

5-羟甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸(LA)是2种重要的生物基平台化合物[1]。5-HMF可以通过六碳糖等碳水化合物选择性脱水制得，而LA可通过5-HMF的进一步酸催化水解来获取。5-HMF通过加氢、氧化等工艺可转化为2,5-二甲基呋喃、 2,5-呋喃二甲醛、 2,5-呋喃二甲酸等，而LA通过加氢、酯化等可获得1,4-戊二醇、γ-戊内酯、乙酰丙酸烷基酯等。上述产物在高分子加工、燃料生产、医药中间体合成等领域具有广泛的潜在应用，为生物质资源利用奠定了基础[2]。目前，制备5-HMF的研究主要集中在果糖、葡萄糖等资源的转化。果糖的转化活性较高，如无机酸、金属盐、固体酸等都能将其有效转化为5-HMF[3-5]。但是葡萄糖转化为5-HMF较为困难。Zhao等[6]报道CrCl2在离子液体中能够将葡萄糖有效转化为5-HMF之后，葡萄糖转化制备5-HMF获得了广泛的关注。研究表明，葡萄糖可经过2步串联反应制得5-HMF[6-8]，而5-HMF可通过酸催化生成LA。以无机酸、金属盐和杂多酸等作为催化剂，催化果糖和葡萄糖转化制备LA取得了诸多进展，获得LA的得率为40%～80%[9-12]。

琼脂糖是一种源于水生植物的生物质，其具有线性结构，由D-半乳糖和3,6-脱水半乳糖通过β-1,4和α-1,3糖苷键连接交替形成重复双糖单位[13]。近年来，关于采用琼脂糖制备5-HMF和LA的报道不少[13-15]。Kim等[13]采用Dowex树脂和CrCl2在DMSO中110 ℃下5 h可转化琼脂糖制备5-HMF，产物得率约为22%;Yan等[14]以琼脂糖为原料，采用MgCl2为……