葡萄糖催化制备5-羟甲基糠醛研究新进展

作者：张雄飞; 于梦姣; 邱健豪; 姚建峰^*

来源：林业工程学报, 2022, 7(02): 14-25.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202107011

• 葡萄糖
• 5-羟甲基糠醛
• 形成机理
• 溶剂
• 催化剂

平台化合物的制备对于生物质资源的高效利用具有重要意义。5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)作为重要的生物质平台化合物，可以转化成生物燃料和众多高附加值的化学品(乙酰丙酸、2,5-呋喃二甲酸、γ-戊内酯等),在生物炼制中占据极其重要的地位。因此，开发低成本、可规模化生产5-HMF的路线成为生物质催化转化领域的热点。纤维素水解可以得到大量葡萄糖，因此由葡糖糖脱水制备5-HMF具有原料资源丰富的优势。为了实现葡萄糖到5-HMF的高效转化，催化体系的设计和选择是关键因素。催化体系主要包括反应溶剂和反应催化剂，其中反应溶剂体系主要包括一元体系(水相或有机相)、二元体系(水-有机或有机-有机)、多元体系和离子液体体系等。反应催化剂主要分为均相催化剂(无机酸、有机酸和金属盐)、非均相催化剂和金属有机骨架材料等。目前在葡萄糖制备5-HMF过程中，高效催化体系的开发依然存在诸多挑战。笔者主要就近年来国内外催化葡萄糖制备5-HMF的催化体系最新研究进展加以综述，重点概述了葡萄糖制备5-HMF的形成机理、溶剂体系以及催化剂类型，并对葡萄糖制备5-HMF的发展前景进行了展望，以期对葡萄糖的催化转化机制进行充分阐释，对新型催化体系的设计提供理论指导。

• 单位
  南京林业大学