合成5-羟甲基糠醛工艺方法

5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的化工原料，是合成2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的原料。虽然5-羟甲基糠醛从被发现到现在已经有120多年时间，但是至今并没有被大规模生产，其主要原因是其制备和分离过程中存在着很大的困难。5-羟甲基糠醛主要是通过葡萄糖、果糖等六碳糖的脱水反应获得，其中从果糖脱水获得最为容易，也是由其它糖类化合物制备5-羟甲基糠醛的基础。目前由果糖制备5-羟甲基糠醛的方法主要由以下几种体系：纯水体系、有机体系、水油两相体系、离子液体体系。纯水体系虽然可以提高果糖的初始浓度，但是由于生成的5-羟甲基糠醛会和水发生再水合反应，生成乙酰丙酸和甲酸，使得最终的5-羟甲基糠醛产率非常低。大量的实验研究证明，在高沸点的有机溶剂中，5-羟甲基糠醛的选择性较高，例如在DMSO中5-羟甲基糠醛的选择性可以达到99％以上。但是如何从高沸点溶剂中分离出5-羟甲基糠醛是一个非常困难的问题，即使使用减压蒸馏也会造成非常大的产品损耗。近年来，离子液体体系备受大家关注，在离子液体中几乎可以定量的从果糖中获得5-羟甲基糠醛。但是离子液体的价格相对较高，不利于大量使用。且从离子液体中分离5-羟甲基糠醛需要使用萃取方法，用掉大量的低沸点溶剂，消耗大量的能量。因此，水油两相体系，尤其是水和低沸点有机溶剂组成的反应体系是最有希望用于5-羟甲基糠醛生产的体系。Dumesic等人(Science，2006；Top Catal，2009)在这方面做了大量的研究，取得了不错的效果，在水-有机溶剂体系中，果糖在水相中发生脱水反应，然后原位被萃取到有机相中，在一定时间内可以有效的避免5-羟甲基糠醛的水合反应，提高5-羟甲基糠醛的选择性。但是如果反应时间较长，被萃取到有机层的5-羟甲基糠醛会被反萃取到水相中，并在水相中发生水合反应，生成乙酰丙酸和甲酸，5-羟甲基糠醛的选择性也会降低。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项合成5-羟甲基糠醛工艺方法，该技术有益效果： (1)合成方法中，先把有机相预热至反应温度，然后和水相一起打入反应器，这样可以起到快速升温从而缩短反应时间的作用，避免从室温升至反应温度的过程中副反应的发生，减少5-羟甲基糠醛的水解，提高5-羟甲基糠醛的产率。 (2)使用的萃取剂毒性较小，对环境的危害较小，使用高浓度的饱和无机盐溶液，使得产物在有机-水相的分配系数增大，在保证双相体系形成的同时，有利于产物向有机相的转移。 (3)使用静态混合器，相比传统的高压反应器，本发明通过控制反应溶液在静态混合器中的流速，控制反应时间，使反应时间大幅缩减，使得反应物在体系中的停留时间减少，副产物减少，产物的收率为61-99％。与釜式反应器相比，所采用的静态混合器是一种可以连续生产的反应器，可以从反应器前端连续往反应器中加入原料，从反应器后端连续输出反应后的液体，且不会发生反应后的液体与新加原料的返混现象，也不需要经过降温、开釜等过程，可以提高生产效率，现将该合成5-羟甲基糠醛工艺方法及实施例介绍如下供研究参考：（511361  421324）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。