周口市产业创新研究中心

羟甲基糠醛制备技术

• 成果类型

  新质生产力

• 成果简介

  酸催化六碳糖脱水可得到羟甲基糠醛(HMF)。通过加氢、氧化、酯化、卤化、聚合和水解等反应,HMF 可用于合成医药、日化、塑料和液体燃料等。预计到 2025 年,HMF 年需求量将超过 100 万吨,而 HMF 衍生的聚合物材料和生物燃料等的市场潜力可达数千万吨规模。因此,HMF 被认为是链接于碳水化合物资源与石油工业之间的桥梁。六碳糖脱水转化制备 HMF 的常规技术路线使用不同反应介质,如水、质子惰性溶剂、双相体系以及离子液体,和不同催化剂,如有机酸、无机酸、盐以及固体酸催化剂等,存在以下技术缺陷,如:反应条件苛刻、选择性低、产率低、产物不易分离纯化、使用挥发性有机溶剂、能耗高、或污染严重等。大连化学物理研究所生物质高效转化研究组开发了新的 HMF 制备技术。该技术以离子液体为溶剂,以 CrCl3 为催化剂,常压、150 oC 以下反应。果糖为原料时转化率 100%,HMF 选择性 98%以上;葡萄糖为原料时转化率 100%,HMF 分离收率 91%;纤维素为原料时直接“一锅法”转化,HMF 分离收率 68%;玉米秸秆、松木粉为原料时,HMF 收率 45–52%。根据离子液体和 HMF 物理化学性质的差别,设计了有效的产物分离方法。该技术具有反应时间短、选择性高、产品纯度高、无三废污染等特点,达到国际领先水平。目前与项目直接相关的研究已发表论文20 余篇,获专利授权 3 件,基本形成集成技术。研究成果曾获辽宁省科学技术二等奖和大连市技术发明一等奖。本技术可进行 HMF 连续生产,工艺流程简短,将突破 HMF 工业化生产的技术壁垒,促进生物质资源转化利用技术迈上新台阶,对社会经济可持续发展具有重要意义。

• 发布单位名称

  周口市产业创新研究中心

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  赵欣欣

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• 技术领域

  生物与新医药技术

• 所在行业

  生物医药产业