乙烯焦油炭磺酸催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛

作者：张爽; 张龙^*

来源：应用化学, 2020, 37(03): 314-321.

• 果糖
• 5-羟甲基糠醛
• 乙烯焦油
• 炭磺酸

以蒸馏后的乙烯焦油重组分为原料,采用交联-磺化法制备了乙烯焦油炭磺酸。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、热重分析(TGA-DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对该催化剂进行结构和性能表征。结果表明,该催化剂呈现无定形石墨碳结构,且具有较高的酸量(4. 20 mmol/g),表面的磺酸官能团是其关键活性中心。并将该催化剂用于果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应,在130℃反应140 min,催化剂用量0. 3 g、溶剂用量8 m L及助剂用量0. 3 g的条件下,果糖转化率和5-HMF产率分别为96. 2%和52. 1%,分离得到的5-HMF纯度可达97. 0%。催化剂循环使用5次后,果糖的转化率和5-HMF的产率分别保持在85. 1%和40. 8%以上。

• 单位
  长春工业大学; 吉林化工学院