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50mg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/H₂O（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。