自催化甘蔗汁制备5‑羟甲基糠醛

近年来，随着人类社会的快速发展，加剧了化石资源的消耗以及环境污染，能源危机等。为了缓解人类社会对化石资源的过分依赖，实现可持续发展的目标，开发新型代替资源成为必然选择。在众多的资源中，生物质资源被认为是化石资源的理想替代品。生物质不仅可以作为能源使用，同时也可以经过一系列化学反应转化成附加值较高的平台化学品。其中，5-羟甲基糠醛(HMF)就是一种非常重要的生物质基平台化学品，不仅可以通过氧化、还原等一系列化学反应制备高附加值的化学品或者燃油，也可以通过缩合或者聚合等方法制备绿色环保的高分子材料等。因此，HMF被认为是连接可再生的生物质资源与化石资源的重要桥梁，具有巨大的应用潜力。目前，HMF的制备方法主要以果糖，葡萄糖，纤维素，淀粉等六碳糖为原料，在酸性催化剂的作用下脱水形成。其中，果糖被认为是制备HMF的理想原料，可以通过直接脱去三分子的水形成HMF(式1)。然而，果糖成本较高，使用果糖为原料无疑会增加HMF的生产成本，降低应用价值。因此，寻找廉价易得的果糖基原料的具有明显的前景。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项自催化甘蔗汁制备5‑羟甲基糠醛，该技术与现有技术相比具有如下优点： (1)采用甘蔗汁为原料，甘蔗是蔗糖的主要来源，甘蔗汁中果糖含量在13～20％左右，通过甘蔗的榨汁，浓缩，结晶等步骤即可生产蔗糖，因此，甘蔗汁可作为生产HMF的原料。所制备的HMF具有原料来源广泛，成本低，易获取等优点。 (2)采用的无催化剂的自催化体系，反应初期，甘蔗汁中的水在亚临界条件解离出的氢离子(H+)是自催化反应的催化剂；反应中后期，反应过程中5-羟甲基糠醛的水解产物甲酸和乙酰丙酸也可以作为本发明自催化反应的催化剂。克服了传统无机酸腐蚀设备的缺点，同时降低了对环境的危害。 (3)所采用的双相体系提高了HMF的产率，简化了后期产物的分离过程，提高了HMF生产过程的经济效益，现将该自催化甘蔗汁制备5‑羟甲基糠醛及实施例介绍如下供研究参考：（211241  343311）

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