ZrOCl2催化琼脂糖制备5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸

以琼脂糖为原料,分别采用CuCl2、NiCl2、MnCl2、MgCl2、FeCl3、AlCl3、ZrOCl2、SnCl4为催化剂催化转化制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸(LA),筛选适用于琼脂糖转化的优选催化剂,并对制备条件如溶剂含水量、催化剂用量、反应温度以及反应时间等影响因素进行了考察。研究结果表明:以50 mg琼脂糖为原料,ZrOCl2为催化剂,二甲基亚砜(DMSO)为反应溶剂,在1 mL DMSO/H2 O(体积比为8∶2)混合溶剂中,ZrOCl2用量为琼脂糖中单糖物质的量的10%,140℃下反应60 min,5-羟甲基糠醛(5-HMF)的得率为26.9%,乙酰丙酸(LA)的得率为24.7%。对制备机理分析表明:反应过程中琼脂糖首先水解为醛型单糖,然后在催化剂作用下醛型单糖异构化再脱水转化为5-HMF,部分5-HMF在酸的作用下进一步转化为LA。