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多层碳基固体酸催化合成生物基5-羟甲基糠醛的研究

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现代化工 2025年第1期45卷 143-148,155页

作者：汤静洁彭其达张平军黄冬婷秦健南李明富广东省科学院生物与医学工程研究所广东广州510316 仲恺农业工程学院化学化工学院广东广州510230 广东省绿色制糖工程技术研究中心广东广州510316

为改善碳基固体酸制备工艺并扩大其在生物基化学品合成领域的应用,利用L-抗坏血酸与对甲苯磺酸(TsOH)直接研磨共混并结合低温碳化制备了多层碳基固体酸催化剂,探究了催化剂制备条件及催化反应条件对果糖转化率和5-羟甲基糠醛(HMF)产率... 详细信息

为改善碳基固体酸制备工艺并扩大其在生物基化学品合成领域的应用,利用L-抗坏血酸与对甲苯磺酸(TsOH)直接研磨共混并结合低温碳化制备了多层碳基固体酸催化剂,探究了催化剂制备条件及催化反应条件对果糖转化率和5-羟甲基糠醛(HMF)产率的影响。利用SEM、TG和FT-IR对催化剂进行表征与分析。结果表明,随着酸用量的增加,碳基固体酸形貌由多层片状变为块状,且其内部含有大量多孔结构;催化剂的热分解温度随着酸用量的增加而升高;碳基固体酸表面含有磺酸基、羧基和羟基。碳基固体酸催化果糖合成HMF最佳条件为:TsOH质量为1.5 g、催化剂质量为50 mg、果糖质量为90 mg、反应温度为120℃、反应时间为60 min,此时果糖转化率达到100%,HMF产率为98.5%。

关键词：生物基平台化学品碳基固体酸果糖 5-羟甲基糠醛多相催化

高效液相色谱-串联质谱法测定枇杷果膏中晚期糖基化终末产物和5-羟甲基糠醛

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食品安全质量检测学报 2025年第3期16卷 169-175页

作者：黄子馨陶阳韩永斌陆胜民南京农业大学食品科技学院南京210095 浙江省农业科学院食品科学研究所农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室杭州310021

目的建立高效液相色谱-串联质谱法(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometer,HPLC-MS/MS)检测果膏中晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)的方法。方法枇杷果膏以纯水浸提、超声处理后,再经离心、固相萃取、氨水-甲醇溶液洗脱得到AGEs提取液,以0.1%甲酸水和甲醇为流动相,梯度洗脱,采用多反应监测正离子源模式检测;果膏经纯水浸提、乙酸乙酯提取、固相萃取、10%甲醇洗脱得到5-HMF提取液,以体积比10%甲醇水为流动相,在柱温30℃下检测。结果3种目标物在浓度范围内均线性关系良好;检出限和定量限均小于1[AGEs/(ng/mL);5-HMF/(μg/mL)],可满足痕量物质的检测要求;相对标准偏差(relative standard deviations,RSDs)均小于10%,且在16 h样品待测时间范围内低于0.6%;加标回收率均大于85%。结论本研究优化的方法可满足定量分析的基本要求,具有良好的准确性和稳定性,为热加工果蔬产品质量与安全研究提供了检测手段。

关键词：枇杷果膏晚期糖基化终末产物 5-羟甲基糠醛高效液相色谱-串联质谱法高效液相色谱法

苯酚低共熔溶剂催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的研究

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化学与粘合 2025年第1期47卷 1-6页

作者：韩世妍荣春光宋荣君杨梦杰东北林业大学大学化学化工与资源利用学院黑龙江哈尔滨150040

面对化石燃料能源枯竭问题,用可再生能源生物质制备替代燃料引起了极大关注。以资源丰富的葡萄糖为原料,Lewi s酸氯化铬为催化剂,在以苯酚为氢键供体的低共熔溶剂(DES)和甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取剂构成的双相体系中制备5-HMF,通过改变... 详细信息

面对化石燃料能源枯竭问题,用可再生能源生物质制备替代燃料引起了极大关注。以资源丰富的葡萄糖为原料,Lewi s酸氯化铬为催化剂,在以苯酚为氢键供体的低共熔溶剂(DES)和甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取剂构成的双相体系中制备5-HMF,通过改变反应温度和时间、催化剂用量等反应参数探究其最佳反应条件。实验表明以苯酚为氢键供体的DES为溶剂时5-HMF产率最高,达到43.66%。并揭示了苯酚与Lewi s酸的作用机理,苯酚与氯化铬形成配合物提供的质子酸使5-HMF获得高产率。对DES和催化剂进行循环催化实验,表明连续催化2次内能够保持较好稳定性。

关键词：苯酚低共熔溶剂葡萄糖 5-羟甲基糠醛

科教融合创新型实验:CoZn复合催化剂催化5-羟甲基糠醛氢解性能测试

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广州化工 2025年第2期53卷 191-193,196页

作者：韩文鹏王淑娟耿付江朱廷春胡俊平段佳鑫马智诚河北省杂环化合物重点实验室/河北省高校纳米无机光电新材料应用技术研发中心/邯郸学院化学化工与材料学院河北邯郸056005

为了将前沿的新材料、新技术和新方法融入到本科基础实验教学中,拓宽化学专业高年级学生的学科视野,通过科教融合,我们设计了一个创新综合实验——CoZn复合催化剂催化5-羟甲基糠醛氢解性能研究。实验内容包括Co/ZnO催化剂的制备、形貌... 详细信息

为了将前沿的新材料、新技术和新方法融入到本科基础实验教学中,拓宽化学专业高年级学生的学科视野,通过科教融合,我们设计了一个创新综合实验——CoZn复合催化剂催化5-羟甲基糠醛氢解性能研究。实验内容包括Co/ZnO催化剂的制备、形貌及结构表征、氢解性能测试等。该实验将无机化学、分析化学和物理化学等学科知识相结合,具有创新性、综合性和可操作性等特点,能够有效提升本科学生的科学素养和创新实践能力。

关键词：科教融合创新型实验 Co/ZnO催化剂 5-羟甲基糠醛性能测试

ZSM-5分子筛负载磷钼酸催化5-羟甲基糠醛制备丁二酸二甲酯

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 1-8页

作者：乔一玺刘鸿远王奎李铮林鹿曾宪海厦门大学能源学院福建厦门361102 中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏南京210042

采用浸渍法制备了系列H_(3)PMo_(12)O_(40)/ZSM-5分子筛催化剂,并利用XRD、FT-IR、SEM和EDS等方法对催化剂的结构和表面形貌进行表征。在甲醇溶剂中,对H_(3)PMo_(12)O_(40)/ZSM-5分子筛催化生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF)一锅法... 详细信息

采用浸渍法制备了系列H_(3)PMo_(12)O_(40)/ZSM-5分子筛催化剂,并利用XRD、FT-IR、SEM和EDS等方法对催化剂的结构和表面形貌进行表征。在甲醇溶剂中,对H_(3)PMo_(12)O_(40)/ZSM-5分子筛催化生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF)一锅法制备下游化学品丁二酸二甲酯(DMS)进行了研究,考察了反应温度、时间、催化剂用量和氧气压力对DMS产率的影响,并研究了催化剂的重复使用性能。研究结果表明:H_(3)PMo_(12)O_(40)的Keggin结构和ZSM-5的骨架结构在负载前后保持不变,H_(3)PMo_(12)O_(40)在ZSM-5分子筛载体上均匀分散;在0.5 g HMF、10 mL甲醇、0.3 g 30%-H_(3)PMo_(12)O_(40)/ZSM-5催化剂和3 MPa O 2的条件下,在90℃下反应4 h时DMS产率可达到42.13%。该催化剂循环使用1~2次时,DMS产率仅略有下降,具有良好的重复使用性能,且在其他生物质基化学品制备DMS过程中也具有开发潜力。

关键词：生物质催化 5-羟甲基糠醛磷钼酸丁二酸二甲酯

5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二甲基呋喃的研究进展

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林产化学与工业 2015年第3期35卷 133-138页

作者：胡磊吴真许家兴孙勇林鹿徐宁戴本林江苏省生物质能与酶技术重点实验室淮阴师范学院化学化工学院江苏淮安223300 江苏省区域现代农业与环境保护协同创新中心淮阴师范学院江苏淮安223300 厦门大学能源学院福建厦门361005

鉴于2,5-二甲基呋喃(DMF)优良的理化性质、重要的应用价值和广阔的市场前景,着重从氢气、甲酸、醇类和水等不同氢供体的角度入手,系统归纳和总结了自2007年以来5-羟甲基糠醛(HMF)选择性加氢制备DMF的催化反应体系及其最新的研究进展,并... 详细信息

鉴于2,5-二甲基呋喃(DMF)优良的理化性质、重要的应用价值和广阔的市场前景,着重从氢气、甲酸、醇类和水等不同氢供体的角度入手,系统归纳和总结了自2007年以来5-羟甲基糠醛(HMF)选择性加氢制备DMF的催化反应体系及其最新的研究进展,并对今后HMF选择性加氢制备DMF的研究前景进行了展望。

关键词： 5-羟甲基糠醛 2,5-二甲基呋喃选择性加氢氢供体液体生物燃料

5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二甲基呋喃研究进展

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高校化学工程学报 2018年第2期32卷 255-265页

作者：刘迎新曾茂楼炯涛刘晓爽舒慧敏魏作君浙江工业大学药学院催化加氢研发基地浙江杭州310014 浙江大学生物质化工教育部重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院制药工程研究所浙江杭州310027

2,5-二甲基呋喃是21世纪最有发展前景的生物质能源之一。由生物质方法制备2,5-二甲基呋喃是目前研究的热点。文章综述了近年来由碳水化合物和5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的研究成果,重点讨论了反应机理、催化反应体系和常用溶剂等... 详细信息

2,5-二甲基呋喃是21世纪最有发展前景的生物质能源之一。由生物质方法制备2,5-二甲基呋喃是目前研究的热点。文章综述了近年来由碳水化合物和5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的研究成果,重点讨论了反应机理、催化反应体系和常用溶剂等方面的进展。目前该反应体系中使用的催化剂以负载的单金属Ru、Pd、Ni,双金属催化剂以及金属-氧化态金属催化剂为主;常用溶剂包括四氢呋喃和醇类。从生物质一步制备2,5-二甲基呋喃有利于降低反应成本,提高碳水化合物的利用率,是未来值得研究的方向。

关键词： 2,5-二甲基呋喃 5-羟甲基糠醛选择性加氢反应机理金属催化剂生物质

5-羟甲基糠醛在稀硫酸催化下的降解反应动力学

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化工学报 2008年第5期59卷 1150-1155页

作者：彭新文吕秀阳浙江大学二次资源化工国家专业实验室浙江杭州310027

5-羟甲基糠醛脱羧生成乙酰丙酸是生物质资源出发制备乙酰丙酸过程中的关键步骤之一。为了研究低硫酸浓度下水解生物质制备乙酰丙酸工艺的可行性,系统地测定了在压力5MPa、初始浓度1～***-1、硫酸浓度0.05%～0.4%(质量分数)、温度150～19... 详细信息

5-羟甲基糠醛脱羧生成乙酰丙酸是生物质资源出发制备乙酰丙酸过程中的关键步骤之一。为了研究低硫酸浓度下水解生物质制备乙酰丙酸工艺的可行性,系统地测定了在压力5MPa、初始浓度1～***-1、硫酸浓度0.05%～0.4%(质量分数)、温度150～190℃条件下,5-羟甲基糠醛在稀硫酸催化下的降解反应动力学数据,并以主反应生成乙酰丙酸、副反应生成腐黑质的平行反应动力学模型对数据进行了拟合,拟合结果表明,在实验范围内,主、副反应对5-羟甲基糠醛均为一级反应;主反应对H+浓度为1.16级,反应的活化能为***-1;副反应对H+浓度为0.722级,反应的活化能为***-1。研究结果表明,降低温度和提高硫酸浓度有利于提高生成乙酰丙酸的选择性。

关键词： 5-羟甲基糠醛乙酰丙酸稀硫酸降解动力学

5-羟甲基糠醛无碱有氧氧化合成2,5-呋喃二甲酸负载型贵金属催化剂的研究进展

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化工进展 2021年第7期40卷 3760-3771页

作者：于雪包青青高爽张跃伟吉林化工学院科学技术处吉林吉林132022 吉林化工学院化学与制药工程学院吉林吉林132022 营口理工学院化学与环境工程学院辽宁营口115000

将生物质平台分子5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)高效、绿色地催化转化为更高附加值的2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid,FDCA)已经成为目前生物质能源转化领域的研究热点。碱性载体负载贵金属催化剂用于HMF无碱... 详细信息

将生物质平台分子5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)高效、绿色地催化转化为更高附加值的2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid,FDCA)已经成为目前生物质能源转化领域的研究热点。碱性载体负载贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA已经得到广泛研究,并取得了一系列成果。本文综述了水滑石、羟基磷灰石、碳材料、金属氧化物等不同载体负载的贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA的最新进展,详细介绍了各类催化剂的结构性质、催化反应参数及催化活性,重点讨论了催化剂与催化反应的构效关系及催化反应机理等研究工作。最后,指出了今后在HMF转化为FDCA的研究工作中负载型贵金属催化剂的设计开发及机理探究等方面的努力方向。

关键词： 5-羟甲基糠醛 2,5-呋喃二甲酸无碱催化剂氧化