果糖脱水制5-羟甲基糠醛的研究开题报告

1. 研究目的与意义

可再生生物质资源的主要成分是半纤维素、纤维素和木质素，它在酸性条件下水解生成六碳糖（葡萄糖和果糖），六碳糖进而脱水生成 5-羟甲基糠醛。

由于羟甲基糠醛良好的反应性能，由它还可以合成 2，5-呋喃二甲醛（fdc）、 2，5-呋喃二甲酸（fdca）、乙酰丙酸（la）等高附加值产品。

因此利用可再生生物质资源来制备新型平台化合物--羟甲基糠醛，具有十分广阔的前景和深远的意义。

2. 国内外研究现状分析

均相催化反应制备5-羟甲基糠醛：无机酸：传统催化剂 ，对环境有一定污染且对反应容器有一定腐蚀；离子液体：催化活性高，价格成本高且不易分离。

zhao 等人使用果糖为原料，使用crcl2在1-甲基-3-氯化甲基咪唑中得到了产率为91%的5-羟甲基糠醛；双向反应系统：ma等人报道了使用nahso4和znso4 作为复合催化剂在双相系统中获得了产率为53%的5-羟甲基糠醛。

多相催化反应制备5-羟甲基糠醛：多相的固体酸催化剂如金属氧化物、分子筛、金属盐等便与分离且可重复使用;ebitani等以mg-al水滑石催化剂结合大孔树脂，得到了产率为58%的5-羟甲基糠醛;nijhuis和同事报道了铝、钛、锆、铌基磷酸盐作为催化剂，获得了产率范围为30%-60%的5-羟甲基糠醛;以sn-beta 分子筛和hcl作为催化剂在h2o/thf双相体系中,得到超过70%的5-羟甲基糠醛的产率。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1 查阅相关资料，筛选较为适宜的催化剂。

2 探讨磷酸铁在果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的催化性能。

3 通过大量对比实验优化反应条件，减少副反应。

4. 研究创新点

( 1) 磷酸铁是一种新型廉价的固体催化剂。