2-氯乙醇促进果糖非催化脱水制备5-羟甲基糠醛

研究了2-氯乙醇对果糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim]Cl)中非催化脱水制备5-羟甲基糠醛(HMF)的促进性能。结果表明,2-氯乙醇用量增加、反应温度升高以及反应时间延长均有利于HMF的生成。在适当的反应条件下,果糖可以实现完全转化,HMF的选择性达到95%以上。动力学分析表明,2-氯乙醇的存在可以有效降低果糖脱水转化的活化能,在5 mmol 2-氯乙醇的作用下,活化能为48.3 kJ·mol-1,是果糖在温和条件下形成HMF的关键。此外,根据研究结果,对2-氯乙醇促进果糖在[C4mim]Cl中的非催化脱水转化机理进行初步探讨。

果糖非催化脱水过程中含卤试剂的促进作用

研究了系列卤代烷烃和芳基卤化物在异丙醇溶剂中对果糖非催化脱水性能的影响。结果表明,含有强氢键受体的氯代烷烃和溴代烷烃对果糖脱水的促进作用优于碘代烷烃,以1,3-二氯丙烷为促进剂时,果糖可以完全转化,5-羟甲基糠醛产率达85.2%;然而,芳基卤化物对硝基碘苯对果糖脱水的促进效率远高于芳基氯化物和芳基溴化物,在相同条件,5-羟甲基糠醛产率达到71.6%。对照实验表明,卤原子的电子云密度对其促进性能起到决定性作用,适宜的电子密度是其促进果糖脱水形成5-羟甲基糠醛的关键。以1,2-二氯乙烷为模型促进剂,研究过程因素对果糖非催化脱水性能的影响,并通过产物分布规律分析推测1,2-二氯乙烷促进果糖脱水的可能机理。1,2-二氯乙烷-异丙醇具有较好的实用性,循环使用8次,果糖转化效率没有明显下降,且可以有效促进含有果糖结构单元的糖类化合物形成5-羟甲基糠醛。