无机酸对AlCl_3催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的影响  

Influence of inorganic acids on the dehydration of fructose to 5-hydroxymethylfurfural over AlCl_3 catalyst

作　　者：李振斌[1] 顾运江[1] 王维[1] 魏作君[2] 刘迎新[1] 

机构地区：[1]浙江工业大学药学院催化加氢研发基地,浙江杭州310032 [2]浙江大学化学工程与生物工程系生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州310027

出　　处：《工业催化》2014年第8期591-594,共4页Industrial Catalysis

基　　金：国家自然科学基金(21106134;21276230)资助项目

摘　　要：果糖脱水降解为5-羟甲基糠醛是生物质资源综合利用的研究热点。以AlCl3为催化剂,考察反应条件对果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的影响,重点研究不同无机酸对AlCl3催化果糖降解生成5-羟甲基糠醛反应的影响。以AlCl3和无机酸为共催化剂,考察在不同溶剂(1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、2-甲基亚砜)、反应温度和硫酸与磷酸质量比(1∶2、2∶3、3∶2、2∶1)条件下对果糖脱水降解制5-羟甲基糠醛的影响。结果表明,以温和的N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在反应温度120℃、AlCl3用量为7.5 mmol、硫酸为20 mmol·L-1和磷酸为30 mmol·L-1共催化剂条件下,5-羟甲基糠醛收率达92.1%。Abstract： The dehydration of fructose to 5-hydroxymethylfurfural is the research hotspot of the comprehensive utilization of biomass resources. Using AlCl3 as the catalyst, the influence of reaction conditions on the dehydration of fructose to 5-hydroxymethylfurfural, especially the addition of different inorganic acids on the catalytic performance of AlCl3 was investigated. Using inorganic acid and AlCl3 as the co-catalyst, the effects of different solvents （ 1,4-dioxane, N, N-dimethylformamide, 2-dimethyl sulfoxide ）, reaction temperature and the mass ratio of sulphuric acid to phosphoric acid （ 1： 2,2： 3,3： 2,2：1 ） were tested. The results showed that 5-hydroxymethylfurfural yield of 92.1% was attained under the condition as follows ： N,N-dimethylformamide as the solvent,AlCl3 dosage 7.5 mmol, sulphuric acid concentration 20 mmol ·L^-1, phosphoric acid concentration 30 mmol·L^-1 and reaction temperature 120 ℃

关 键 词：生物能 果糖 ALCL3 硫酸 磷酸 5-羟甲基糠醛 

分 类 号：O643.36[理学—物理化学] O629.1[理学—化学]