离子液体中Lewis酸催化葡萄糖和果糖脱水制备5-羟甲基呋喃甲醛

催化学报 , 2011, 32(6): 997-1002. doi: 10.3724/SP.J.1088.2011.01258

离子液体中Lewis酸催化葡萄糖和果糖脱水制备5-羟甲基呋喃甲醛

田玉奎 ^1, , 邓晋 ^2, , 潘涛 ^3, , 郭庆祥 ^4, , 傅尧 ^5,

1.中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽省生物质洁净能源重点实验室,安徽合肥230026

2.中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽省生物质洁净能源重点实验室,安徽合肥230026

3.中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽省生物质洁净能源重点实验室,安徽合肥230026

4.中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽省生物质洁净能源重点实验室,安徽合肥230026

5.中国科学技术大学化学与材料科学学院,安徽省生物质洁净能源重点实验室,安徽合肥230026

基金项目: 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0519) 国家重点基础研究发展计划(973计划(2007CB210205)

关键词：葡萄糖 , 果糖 , Lewis酸 , 离子液体 , 5-羟甲基呋喃甲醛

Dehydration of Glucose and Fructose into 5-Hydroxymethylfurfural Catalyzed by Lewis Acid in Ionic Liquids

在离子液体中采用不同的Lewis酸催化葡萄糖和果糖脱水制备5-羟甲基呋喃甲醛(5-HMF).结果表明,CrCln和SnCln均可高效催化葡萄糖转化为5-HMF.另外,Lewis酸的酸性越强,其催化果糖转化为5-HMF的产率越高.镧系金属氯化物在反应中表现出较好的催化活性和产物选择性.同时还研究了离子液体结构对催化反应的影响.结果表明,咪唑型离子液体在葡萄糖转化为5-HMF的反应中表现出明显的奇偶效应,即离子液体支链碳原予数为偶数时,5-HMF产率较高;而在果糖转化为5-HMF的反应中,离子液体的支链烷基长度越短,5-HMF产率越高.在离子液体[C2MIM]Br(溴化1-乙基-3-甲基咪唑)中,SnCl2催化葡萄糖脱水时5-HMF收率为65%,而ErCl3催化果糖得到的5-HMF收率可达92%.

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