不同溶剂下葡萄糖制取5-羟甲基糠醛的动力学研究

为了研究溶剂效应对单糖转化制取5-羟甲基糠醛 (HMF)的影响，考察了葡萄糖在3种不同溶剂(水、二甲亚砜(DMSO)、水-DMSO)下较宽温度范围内(100~200℃)无催化条件下的降解行为，实验结果显示，在175℃水-DMSO混合溶剂下，HMF的产率可达到20.7%，远高于水溶剂下的11.86%和DMSO溶剂下的10.0%。采用涉及5-羟甲基糠醛（HMF）、乙酰丙酸(LA)和腐殖质(humin)生成的反应模型分析了葡萄糖降解动力学，该模型较好地吻合了实验结果。动力学分析表明，DMSO的存在改变了葡萄糖的异构化途径并生成了果糖和半乳糖，同时抑制了HMF进一步发生再水合反应生成LA和发生聚合反应生成humin。此外，针对humin的结构表征进一步揭示了水和DMSO对humin生成的不同作用机制